1 引言

　　AVR嵌入式單片機具有豐富的硬件、軟件資源，其中的串行I2C接口能滿足很多應用場合的要求，兩個AVR單片機通過I2C總線直接連接就可實現(xiàn)單片機相互通信；AVR單片機還可以和任何具有I2C總線接口的外設直接連接而無須其它硬件電路支持。而X9221系列可編程數字電位器在智能測試設備上應用非常廣泛，通過I2C總線可以簡單地構成單片機與各種外設之間乃至與計算機之間的通信，建立友好的人機界面聯(lián)系。硬件設計簡單、靈活，只需要將所有設備的SDA和SCL信號線分別并聯(lián)在一起并加上拉電阻即可，有助于提高設備的自動化水平、可靠性、穩(wěn)定性及電氣裝配的工藝性。AVR單片機和X9221系列可編程數字電位器都有內置的E2ROM單元，可以非常方便地為用戶保留一些工藝參數；X9221系列電位器0～63級的變化可以將電位器調節(jié)到手動無法實現(xiàn)的平滑級別，調節(jié)過程中不會產生噪聲且壽命長、不受機械振動污染潮濕影響等。

2 X9221系列數字電位器介紹

2.1電氣特性及硬件結構原理

　　X9221系列電位器共有15種規(guī)格型號，有雙列直插DIP20和表面貼裝SOIC20兩種封裝。電源電壓民品級、工業(yè)級為4.5～5.5V，軍品級為2.7～5.5V；一組封裝芯片內有兩個數字電位器，參見圖1，X9221系列電位器封裝及引腳功能。內置的E2ROM單元，可以在掉電時將數據很好地保存，上電時自動加載到自己的RAM單元，電位器接口是標準的I2C總線，其中的數據寄存器可通過I2C總線進行讀寫操作；電位器滑動端(VW0／RW0，VW1／RW1)相當于普通電位器中間抽頭，是無摩擦"觸點"。

X9221系列電位器總電阻配置有3種阻值2 kΩ、10kΩ、50kΩ，用戶可根據自己的設計需求來選型。每一個芯片有A0～A3四位二進制編程的器件地址以區(qū)分I2C總線上接入的不同外設，因此，一條總線上最多可接入16個X9221器件。器件內部有兩組類型的寄存器"DATA"和"WCR"，他們的訪問則由串行數據線上的命令字來確定。電阻陣列通過內部編碼可以有64種狀態(tài)，0～63種狀態(tài)的連續(xù)變化，相當于電位器中心抽頭從普通電位器的一端滑動到另一端；所有的寄存器都可以通過I2C總線進行雙向操作，即可讀可寫。

　　"在線"實時的調節(jié)電位器"中間抽頭位置"可以有3種方法：通過I2C總線向WCR寄存器寫數據(串行加載)、通過對相應的DATA類寄存器直接寫數據(并行加載)、以及增量減量命令(下面會討論到)直接寫數據；概念上電位器"中間抽頭位置"可以由"WCR"寄存器來替代，其另一類寄存器可以由"DATA"寄存器來替代。