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1.AS5040介绍
2.硬件电路
硬件上使用SSI通信方式连接。
3.配置硬件SPI
查看手册,AS5040时序
可以看到在空闲阶段不发生数据传输的时候时钟(CLK)和数据(DO)都保持高电位(tCLKFE阶段),在第一个脉冲的下降沿触发编码器载入发送数据,然后每一个时钟脉冲的上升沿编码器送出数据,数据的高位在前,低位在后,共发送10个数据(对应其分辨率10BIT),后面是6BIT校验数据;当传送完所有的位数以后时钟回到高电平,数据也对应回到高电平,直到下一个传输周期到达。
谢谢此文章作者的分享
stm32使用SPI获取磁性单圈绝对值编码器数据 - 知乎
代码操作:
- /*
- *********************************************************************************************************
- *
- * 模块名称 : BSP_AS5040.C
- * 文件名称 : 编码器驱动模块
- * 版 本 : V0.1
- * 说 明 :
-
- 在空闲阶段不发生数据传输的时候时钟(CLK)和数据(DO)都保持高电位(tCLKFE阶段),
- 在第一个脉冲的下降沿触发编码器载入发送数据
- 然后每一个时钟脉冲的上升沿编码器送出数据,数据的高位在前,低位在后,共发送10个数据(对应其分辨率10BIT)
- 当传送完所有的位数以后时钟回到高电平,数据也对应回到高电平,直到下一个传输周期到达。
-
- 对比四种模式,只有当CPOL配置成“0”和CPHA配置成“1”的时候 才符合每一个时钟脉冲的上升沿编码器送出数据的情况。
-
- 使用SPI获取AS5040磁性单圈绝对值编码器数据。 10bit+6bit
- *********************************************************************************************************
- */
- #include "bsp.h"
-
- /* GPIO口对应配置 */
-
- //绝对值编码器 CSN引脚 A4 黄色 29 --SPI1_NSS
- #define ABSCSN_PORT GPIOA
- #define ABSCSN_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
- #define ABSCSN_PIN GPIO_Pin_4
-
- //绝对值编码器 CLK引脚 A5 绿色 30 ---SPI1_SCK
- #define ABSCLK_PORT GPIOA
- #define ABSCLK_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
- #define ABSCLK_PIN GPIO_Pin_5
-
- //绝对值编码器 DO引脚 A6 蓝色 31 ---SPI1_MISO
- #define ABSDO_PORT GPIOA
- #define ABSDO_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA
- #define ABSDO_PIN GPIO_Pin_6
-
- //时钟线高低电平
- #define ABSCLK_H GPIO_SetBits(ABSCLK_PORT,ABSCLK_PIN)
- #define ABSCLK_L GPIO_ResetBits(ABSCLK_PORT,ABSCLK_PIN)
-
- //片选高低电平
- #define ABSCSN_H GPIO_SetBits(ABSCSN_PORT,ABSCSN_PIN)
- #define ABSCSN_L GPIO_ResetBits(ABSCSN_PORT,ABSCSN_PIN)
-
- //数据线读
- #define READABS_DO GPIO_ReadInputDataBit(ABSDO_PORT,ABSDO_PIN)
-
- //函数声明
- uint16_t SPI1_ReadWriteByte(uint8_t TxData);
-
- void AbsEncoder_Init(void)
- {
-
- /*GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- RCC_APB2PeriphClockCmd(ABSCLK_RCC| ABSCSN_RCC | ABSDO_RCC|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
-
- //GPIO_DeInit(GPIOA);
- //时钟线 初始化 推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ABSCLK_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(ABSCLK_PORT,&GPIO_InitStructure);
-
-
- //片选线 初始化 推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ABSCSN_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(ABSCSN_PORT,&GPIO_InitStructure);
-
- //数据线 初始化 上拉输入
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ABSDO_PIN;
- GPIO_Init(ABSDO_PORT,&GPIO_InitStructure);
-
- //先把时钟和片选拉高
- ABSCLK_H;
- ABSCSN_H;
- */
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
- /* 使能GPIO 时钟 */
- RCC_APB2PeriphClockCmd(ABSCSN_RCC, ENABLE);
- /* 配置片选口线为推挽输出模式 */
- ABSCSN_H; /* 片选置高,不选中 */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ABSCSN_PIN;
- GPIO_Init(ABSCSN_PORT, &GPIO_InitStructure);
- /*SPI配置*/
- RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );
- //
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- //
- GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6);
- //
- SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
- SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //设置SPI工作模式:设置为主SPI
- SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b; //设置SPI的数据大小:SPI发送接收16位帧结构
- SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //选择了串行时钟的稳态:低电平
- SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //数据捕获于第二个时钟沿
- SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS信号由硬件(NSS管脚)还是软件(使用SSI位)管理:内部NSS信号有SSI位控制
- SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128; //定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
- SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
- SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC值计算的多项式
- //
- SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
-
- SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
-
- //SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输
- /**/
- }
- //SPIx 读写一个字节
- //TxData:要写入的字节
- //返回值:读取到的字节
- uint16_t SPI1_ReadWriteByte(uint8_t TxData)
- {
- u8 retry=0;
- while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位
- {
- retry++;
- if(retry>200)return 0;
- }
- SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据
- retry=0;
-
- while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)//检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位
- {
- retry++;
- if(retry>200)return 0;
- }
- return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
- }
- /*
- *********************************************************************************************************
- * 函 数 名:
- * 功能说明:
- * 形 参: 无
- * 返 回 值: 无
- *********************************************************************************************************
- */
-
- uint16_t SPIDataBuff; //储存SPI采集绝对编码器的数据
-
- void Torque_Read(void)
- {
- ABSCSN_L;
- SPIDataBuff = SPI1_ReadWriteByte(0x00); //SPI采集绝对值,数据只有10位
- SPIDataBuff = SPIDataBuff >> 6; //将采到的值移6位,对应10Bit
- ABSCSN_H;
- }
-
- /*
- *********************************************************************************************************
- * 模块名称 :
- * 文件名称 : bsp_encoder.h
- * 版 本 : V1.0
- * 说 明 :
- * 修改记录 :
- * 版本号 日期 作者 说明
- *********************************************************************************************************
- */
- #ifndef _BSP_ENCODER_H
- #define _BSP_ENCODER_H
-
-
- //声明
- extern uint16_t SPIDataBuff;
-
- void Torque_Read(void);
- uint16_t SPI1_ReadWriteByte(uint8_t TxData);
- void AbsEncoder_Init(void);
-
-
- #endif
主函数读取
- int main()
- {
- SYS_Configuration();
- RCC_config();
- bsp_Init();
- /**/
- AbsEncoder_Init(); /* AS5040磁编码器 */
- /**/
- bsp_StartAutoTimer(1, 300); /* 定时器1周期 300毫秒 */
- //
- while (1)
- {
- bsp_Idle(); /* 空闲时执行的函数,比如喂狗. 在bsp.c中 */
- if (bsp_CheckTimer(1)) /* 定时到 */
- {
- Torque_Read();
- }
-
- }
- }
抓取时序:
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