數(shù)字電位器的工作原理，一起研究一下數(shù)字電位器的結(jié)構(gòu)。它非常簡(jiǎn)單，因?yàn)樗陔娐分兄挥幸粋€(gè)功能可以執(zhí)行，即根據(jù)給定條件控制電流/電壓。電子電位器的模塊包括一系列電阻器、一個(gè)存儲(chǔ)單元和一個(gè)控制/接口單元。

　1、電阻器系列

　數(shù)字電位器是通過(guò)連接梯形結(jié)構(gòu)中的一系列電阻器構(gòu)建的；梯形圖的每一步都包含一個(gè)連接到電位器輸出的開(kāi)關(guān)。設(shè)備的電阻是通過(guò)計(jì)算其具有的步數(shù)來(lái)確定的，步數(shù)越高，電阻值就越大。

　因此，為了確定您需要使用位值的步數(shù)，如果數(shù)字電位器有 N 位，則意味著它有 2 N步。例如，如果位數(shù)為 6，則 2 6 = 64 步，如果位數(shù)為 9，則 2 9 = 512 步。

　2、內(nèi)存單元

　所有的數(shù)字設(shè)備都有某種內(nèi)存用于操作，因?yàn)閿?shù)字電位器也是數(shù)字設(shè)備的一種形式，它們也有一個(gè)內(nèi)存單元。它們大多具有易失性存儲(chǔ)單元，易失性存儲(chǔ)單元僅在操作期間使用，一旦關(guān)閉，它們將不會(huì)存儲(chǔ)任何先前信息。因此，大多數(shù)數(shù)字電位器在重新啟動(dòng)時(shí)從步開(kāi)始，在某些情況下，這些設(shè)備與FPGA或微控制器連接以存儲(chǔ)最后的位置。

　市場(chǎng)上有一些特殊的數(shù)字電位器使用非易失性存儲(chǔ)器，其中電位器的步存儲(chǔ)在設(shè)備內(nèi)，這樣即使在關(guān)閉設(shè)備后，設(shè)備的步也會(huì)保留。

　3、控制和接口單元

　控制單元是數(shù)字電位器最重要的單元，是數(shù)字電位器區(qū)別于傳統(tǒng)電位器的單元?？刂茊卧菑碾娢黄鞯任⒖刂破靼l(fā)送控制信號(hào)以改變數(shù)字電位器電阻的地方。

　除了一些數(shù)字電位器使用控制邏輯或前面板開(kāi)關(guān)之外，幾乎所有電位器都有同步或異步串行總線(xiàn)作為控制單元中的接口。遞增/遞減接口總線(xiàn)是數(shù)字電位器中的異步總線(xiàn)，它使用遞增/遞減計(jì)數(shù)器?？驁D顯示了帶有遞增/遞減控制接口的數(shù)字電位器。

　增量/減量接口使用三個(gè)信號(hào)，如上圖所示，信號(hào)是

　CS：CS是片選(CS)信號(hào)，啟用后用作多個(gè)數(shù)字電位器應(yīng)用的地址輸入。

　U/D：向上或向下移動(dòng)電位器的游標(biāo)，以增加或減少電位器的阻值。此過(guò)程由上/下(U/D)信號(hào)啟用。

　INC：增量（INC）信號(hào)也用于移動(dòng)游標(biāo)，游標(biāo)在增量信號(hào)的每個(gè)下降沿移動(dòng)。

　正如我所說(shuō)，增量/減量接口是的異步總線(xiàn)，類(lèi)似地，的同步總線(xiàn)是 SPI、I 2 C、兩線(xiàn)和類(lèi)似微線(xiàn)的總線(xiàn)。在這些總線(xiàn)中，I 2 C 和 SPI 是歡迎的接口類(lèi)型。下面的博客圖顯示了一個(gè)帶有I2C 控制接口的數(shù)字電位器。

　I 2 C總線(xiàn)有兩個(gè)主要信號(hào)，即

　SCL/SCK：是同步控制部分的接口串行時(shí)鐘。

　SDA：SDA可以擴(kuò)展為串行數(shù)據(jù)，串行數(shù)據(jù)線(xiàn)用于將數(shù)據(jù)從接口傳輸?shù)娇丶?。SDA本質(zhì)上是雙向的，因此它們可以雙向通信。

　同樣，SPI控制接口數(shù)字電位器有四個(gè)主要信號(hào)，如下所示。同樣，控制器可以是任何微控制器，如Arduino、PIC、AVR或Raspberry PI，外圍設(shè)備可以是任何數(shù)字電位器

　CS：如果多個(gè)控制系統(tǒng)連接到接口，則芯片選擇（CS）/從選擇（SS）用于選擇所需的控制系統(tǒng)。

　SCK：SCK是接口的串行時(shí)鐘。

　SDI：SDI代表Slave Digital Input，這里的slave可以是控制系統(tǒng)，因此來(lái)自控制系統(tǒng)的輸入作為SI信號(hào)傳遞。

　SDO：SDO代表從機(jī)數(shù)字輸出，類(lèi)似于從機(jī)輸入，SO是從接口到控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)。