stm32 AD7606 芯片驱动 hal库 spi通讯_spi ad7606 rtos

         这两天用来个ad7606 的芯片，结果硬件出来个问题，花了不少时间看这个芯片手册，干脆分享一下。

        引脚定义

        OS0 OS1 OS2

        这个三个引脚用于配置芯片的采样频率，只要不设置为111即可正常采样；

CONVSTA CONVSTB 这两个引脚用于启动芯片采集转换，默认高电平，上升沿后，采样芯片开始数据采集

RESET 用于开始采样前对芯片的复位，如果没有复位，后续采集的数据可能是乱码，只需要在开机的时候复位一次即可。

RD引脚即数据通讯时钟

CS引脚通讯使用，低电平有效

BUSY引脚，默认低电平，下降沿表示数据转换成功

DOUTA,DOUTB 使用spi通信只需要这两个引脚。

RANGE引脚，低电平表示转换的是5v的电压，高电平表示转换的是10v的电压，后续电压转换时后用到。

通讯时序

该芯片支持串行通讯和并行通讯，我使用的是串行通讯，即spi，时序图如下

其通讯的时序和spi一样，其中FRSTDATA引脚在串行通讯的时候可以忽略，没有明确说明spi的配置，但是根据时序图可以判断，sclk默认高电平，在下降沿读取数据，串行读取数据有两种方式，一种是如上的一条数据线(DOUTA 或者 DOUTB)，直接读取八个数据，每个数据两个字节，另外一种是DOUTA 和 DOUTB 各读取四个数据，我使用的是第一种方式。

我们再看如何驱动AD7606芯片,如上时序，首先需要复位芯片，RESET引脚保持最少50ns的高电平，之后CONVSTA /B触发一个上升沿，开始数据转换，此时busy引脚拉高，表示在采集的数据的过程中，当busy引脚拉低，表示书采集结束，之后边可以通过spi通讯获取数据

以上是芯片的基本内容，介绍一下相关配置和代码

HAL配置

spi配置如上，需要注意的两点，通信的数据为16个字节，第二个使用的MSB模式。

代码讲解

代码部分，因为我的代码是使用了两个ad7606，所以我挑核心部分来讲解，以免混淆。 

 
#define AD7606Cs1_High()   HAL_GPIO_WritePin(CARD1_CS_GPIO_Port, CARD1_CS_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define AD7606Cs1_Low()    HAL_GPIO_WritePin(CARD1_CS_GPIO_Port, CARD1_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET)
 
#define AD7606Rst_High(GPIO,GPIO_PIN)  		HAL_GPIO_WritePin(GPIO, GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define AD7606Rst_Low(GPIO,GPIO_PIN)     	HAL_GPIO_WritePin(GPIO, GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET)
 
#define AD7606CONVST_High(GPIO,GPIO_PIN)    HAL_GPIO_WritePin(GPIO, GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define AD7606CONVST_LOW(GPIO,GPIO_PIN)    	HAL_GPIO_WritePin(GPIO, GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET)
 
typedef enum
{
	AD7606_OS_0 = 0,
	AD7606_OS_1,
	AD7606_OS_2,
	AD7606_OS_4,
	AD7606_OS_8,
	AD7606_OS_16,
	AD7606_OS_32,
	AD7606_OS_64,
	AD7606_OS_NULL,
 
}AD7606_OS;
 
static void AD7606_Set_Os(AD7606_OS os_type)
{
	GPIO_TypeDef 	*GPIO_OS0;
	GPIO_TypeDef 	*GPIO_OS1;
	GPIO_TypeDef 	*GPIO_OS2;
	
	uint16_t 		GPIO_PIN_OS0;
	uint16_t 		GPIO_PIN_OS1;
	uint16_t 		GPIO_PIN_OS2;
	
	uint8_t  		type = (uint8_t)os_type;
	
 
    GPIO_OS0 = MCU_OS0_card1_GPIO_Port;
	GPIO_OS1 = MCU_OS1_card1_GPIO_Port;
	GPIO_OS2 = MCU_OS2_card1_GPIO_Port;
	GPIO_PIN_OS0 = MCU_OS0_card1_Pin;
	GPIO_PIN_OS1 = MCU_OS1_card1_Pin;
	GPIO_PIN_OS2 = MCU_OS2_card1_Pin;
 
 
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIO_OS0,GPIO_PIN_OS0,(GPIO_PinState)(type&0x01));
	type = type>>1;
	HAL_GPIO_WritePin(GPIO_OS1,GPIO_PIN_OS1,(GPIO_PinState)(type&0x01));
	type = type>>1;
	HAL_GPIO_WritePin(GPIO_OS2,GPIO_PIN_OS2,(GPIO_PinState)(type&0x01));
	type = type>>1;
 
 
}

配置采样频率

 
typedef enum
{
	AD7606_5V = 0,
	AD7606_10V,
 
}AD7606_RANGE;
 
static void AD7606_Set_Range(AD7606_RANGE RANGE)
{
	GPIO_TypeDef 	    *GPIO_RAGE;
	uint16_t 			GPIO_PIN_RAGE;
	
 
    GPIO_RAGE = MCU_RANGE_card1_GPIO_Port;
	GPIO_PIN_RAGE = MCU_RANGE_card1_Pin;
 
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIO_RAGE,GPIO_PIN_RAGE,(GPIO_PinState)RANGE);	
}

配置采样范围

void AD7606Reset()
{
	GPIO_TypeDef 	*GPIO_RST;
	uint16_t 		GPIO_PIN_RST;
 
 
	GPIO_RST = MCU_RESET_card1_GPIO_Port;
	GPIO_PIN_RST = MCU_RESET_card1_Pin;
 
	
    AD7606Rst_Low(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
    AD7606Rst_Low(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);
	
}

复位芯片代码，其中的    AD7606Rst_High(GPIO_RST,GPIO_PIN_RST);事实上只是在凑时间，如果你的芯片时钟频率很高的话，建议量一下这边RESET引脚复位时间够不够。

void AD7606Init(AD7606_CARD drv)
{
		AD7606_Set_Os(AD7606_OS_0,drv);
		AD7606_Set_Range(AD7606_5V,drv);
		AD7606Cs1_High();
		AD7606CONVST_High(MCU_CONVST_card2_GPIO_Port,MCU_CONVST_card2_Pin);
		AD7606Reset(drv);
 
}

初始化芯片，配置采样频率，采样范围，拉高对应的引脚，复位芯片。

void AD7606Start(AD7606_CARD drv)
{
	
	GPIO_TypeDef 	*GPIO_CONVST;
	uint16_t 		GPIO_PIN_CONVST;
 
 
	GPIO_CONVST = MCU_CONVST_card1_GPIO_Port;
	GPIO_PIN_CONVST = MCU_CONVST_card1_Pin;
 
	AD7606CONVST_High(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_LOW(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
	AD7606CONVST_High(GPIO_CONVST,GPIO_PIN_CONVST);
 
 
}

启动芯片采样转换

uint16_t 	AD7606_values[8];
 
void AD7606BusyIrqCallback(uint16_t *ad7606Val,uint8_t ad7606Chl)
{
 
 
	    AD7606Cs1_Low();
		HAL_SPI_Receive(&hspi5,(uint8_t *)ad7606Val,ad7606Chl,0x100);
		AD7606Cs1_High();
 
		
		AD7606Start(drv);
 
}

这边有两个注意点，ad芯片在转换期间也是可以读取数据，但是有相关的时序限制，我这边没有对busy进行判断是因为在实际使用的情况下，我是有延时的，足够芯片的数据转换，第二个注意点，我们是要读取16位的数据，所以需要定义uint16_t 类型的数组，在实际通过HAL_SPI_Receive读取的时候在强制转换成uint8类型的指针。

最后是数据转化，我简单说一下

简单来说，你采集的数值是 一个二级制补码，你需要将采集值转换成原码，再通过

Vin =  RANGE * ADC_NUM / 32768;

这个式子中，Vin是我们要采集的电压，RANGE为我们设置的数值，为5v或者10v，ADC_NUM是我们采集的数值并且转换成源码。

避坑

在实际过程中，驱动代码倒是没有说明特别大的问题，但是，我卡了好几天，因为获取的数据是0x7fff，无论怎么样都是这个数据，最后发现是硬件原理图画的有问题，并且REFGNG也不对，如果有朋友遇到类似的情况，优先检查硬件，尤其是几个GND是否共地；

感谢大家看到这里，祝大家生活愉快。