ad7190配置GPIO模拟SPI程序源码

PCB88475579 2017-11-14 10436

嵌入式设计应用

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描述

　　AD7190是一款适合高精密测量应用的低噪声完整模拟前端。它集成一个低噪声、24位Σ-Δ型模数转换器（ADC）。片内低噪声增益级意味着可直接输入小信号。

　　AD7190保持了完整的输出数据率范围从4.7赫兹的良好表现，至4.8千赫，这使得它能够被用来在权衡，在更高的速度随着经营规模的低速称重系统，如图

　AD7190

　　因为为STM32硬件SP1只支持单次8/16位数据传输，而寄存器有时需要8、24、32传输。所以可以不关闭使能多次传输，来达到多数据传输目的。

　　测试过程

　　以下是测试时，用逻辑分析仪截取的读取数据状态寄存器的数据（连续读取不需要关闭使能，这里关闭了）。

　　前24位为转换数据，后8位为状态寄存器数据。

　　

　　因为传感器是斜放在桌面上，数据会大于配置计算出的数据

　　

　　数据转换

　　数据输出编码

　　当ADC配置为单极性工作模式时，输出码为自然（直线）二进制式，零差分输入电压对应的码为00.。.00，中间电平电压对应的码为100.。.000，满量程输入电压对应的码为111.。.111。任意模拟输入电压的输出码可以表示为：

　　输出码 = （2N× AIN× gain）/VREF

　　当ADC配置为双极性工作模式时，输出码为偏移二进制式，负满量程电压对应的码为000.。.000，零差分输入电压对应的码为100.。.000，正满量程输入电压对应的码为111.。.111。任意模拟输入电压的输出码可以表示为：

　　输出码 = 2N– 1× ［（AIN× gain/VREF） + 1］

　　其中：

　　AIN为模拟输入电压。

　　gain为PGA增益设置（1至128）。

　　N = 24。

　　根据配置情况，我们的到的输出数据为第二个公式所得的输出码。

　　十进制：8388609。所测物体重量=读取数据-输出码数据

　　程序源码

　　读写函数参照官方例程，本例程使用普通GPIO模拟SPI。硬件SPI部分代码仅为使用硬件SPI的朋友参考。

　　代码片段

　　#define CS_ON（） GPIO_ResetBits（GPIOD，GPIO_Pin_8）

　　#define CS_OFF（） GPIO_SetBits（GPIOD，GPIO_Pin_8）

　　#define SCLK_LOW（） GPIO_ResetBits（GPIOD，GPIO_Pin_9）

　　#define SCLK_HIGH（） GPIO_SetBits（GPIOD，GPIO_Pin_9）

　　#define MOSI_LOW（） GPIO_ResetBits（GPIOD，GPIO_Pin_10）

　　#define MOSI_HIGH（） GPIO_SetBits（GPIOD，GPIO_Pin_10）

　　u8 buf［4］ ={0，0，0，0};//数据缓冲

　　//u8 BUF_Data［3］ ={0，0，0};

　　GPIO配置

　　voidAD7190_GPIO_Config（void）

　　{

　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOD，ENABLE）; //使能PD口时钟

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;//CS，CLK，MOSI端口配置

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz

　　GPIO_Init（GPIOD， &GPIO_InitStructure）;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_11; //MISO

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz

　　GPIO_Init（GPIOD，&GPIO_InitStructure）;

　　CS_OFF（）; //关闭使能

　　}

　　读取函数

　　void AD7190_Read（u8count，u8 *buf）

　　{

　　u8 i=0，j=0;

　　u8 Read_Data = 0;

　　u8 Temp = 0;

　　SCLK_HIGH（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　CS_OFF（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　CS_ON（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　for（j = count;j》0;j--）

　　{

　　for（i = 0;i《8;i++）

　　{

　　SCLK_LOW（）;

　　Read_Data《《=1;

　　// AD7190_delay（1）;

　　Temp =GPIO_ReadInputDataBit（GPIOD，GPIO_Pin_11）;

　　SCLK_HIGH（）;

　　if（Temp == 1）

　　{

　　Read_Data|= 1;

　　}else

　　{

　　Read_Data|=0;

　　}

　　// AD7190_delay（1）;

　　}

　　*（buf + j - 1） = Read_Data;

　　}

　　CS_OFF（）;

　　}

　　写入函数

　　voidAD7190_Write（u8 count，u8 *buf）

　　{

　　u8 i=0，j=0;

　　u8 Write_Data = 0;

　　SCLK_HIGH（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　CS_OFF（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　CS_ON（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　for（i = count;i 》0;i--）

　　{

　　Write_Data = *（buf + i - 1）;

　　for（j = 0;j 《8 ;j++）

　　{

　　SCLK_LOW（）;

　　if（0x80 ==（Write_Data & 0x80））

　　{

　　MOSI_HIGH（）;

　　}else

　　{

　　MOSI_LOW（）;

　　}

　　// AD7190_delay（1）;

　　SCLK_HIGH（）;

　　// AD7190_delay（1）;

　　Write_Data 《《=1;

　　}

　　}

　　CS_OFF（）;

　　}

　　初始化

　　voidAD7190_Init（void）

　　{

　　//复位

　　buf［2］ = 0xff;

　　buf［1］ = 0xff;

　　buf［0］ = 0xff;

　　AD7190_Write（3，buf）;

　　AD7190_Write（3，buf）;

　　AD7190_Write（3，buf）;

　　// //读默认数据寄存器

　　// buf［0］ = 0x58;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190数据寄存器：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　// //读模式寄存器

　　// buf［0］ = 0x48;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190数据：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　// //读配置寄存器

　　// buf［0］ = 0x50;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190数据：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　//设置配置寄存器

　　buf［0］ = 0x10;

　　AD7190_Write（1，buf）;

　　buf［2］ = 0x00;

　　buf［1］ = 0x03;

　　buf［0］ = 0x00;

　　AD7190_Write（3，buf）;

　　//设置模式寄存器

　　buf［0］ = 0x08;

　　AD7190_Write（1，buf）;

　　buf［2］ = 0x18;

　　buf［1］ = 0x03;

　　buf［0］ = 0xff;

　　AD7190_Write（3，buf）;

　　// //读模式寄存器

　　// buf［0］ = 0x48;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190模式数据：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　// //读配置寄存器

　　// buf［0］ = 0x50;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190配置数据：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　// buf［0］ = 0x40;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（1，buf）;

　　// printf（“AD7190状态寄存器：%x ”，buf［0］）;

　　buf［0］ = 0x5c;

　　AD7190_Write（1，buf）;

　　printf（“串口测试 ”）;

　　// buf［0］ = 0x10;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// BUF_Data［0］ = 0x10;

　　// SPI_SendByte（1，BUF_Data）;

　　// buf［2］= 0x80;

　　// buf［1］= 0x0f;

　　// buf［0］= 0x00;

　　// AD7190_Write（3，buf）;

　　// BUF_Data［2］ = 0x00;

　　// BUF_Data［1］ = 0x01;

　　// BUF_Data［0］ = 0x08;

　　// SPI_SendByte（3，BUF_Data）;

　　// buf［0］= 0x08;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// BUF_Data［0］ = 0x08;

　　// SPI_SendByte（1，BUF_Data）;

　　// buf［2］= 0x08;

　　// buf［1］= 0x03;

　　// buf［0］= 0xff;

　　// AD7190_Write（3，buf）;

　　// BUF_Data［2］ = 0x08;

　　// BUF_Data［1］ = 0x03;

　　// BUF_Data［0］ = 0xff;

　　// SPI_SendByte（3，BUF_Data）;

　　// buf［0］= 0x50;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190配置寄存器数据：%d%d%d ”，buf［0］，buf［1］，buf［2］）;

　　// buf［0］= 0x5C;

　　// AD7190_Write（1，buf）;

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　//获得数据

　　// AD7190_Read（3，buf）;

　　// printf（“AD7190数据：%d.%d.%d. ”，buf［0］，buf［1］，buf［2］）;

　　// AD7190_Read（1）;

　　}

　　任务，如果没系统直接将while内容写入main函数while即可

　　void AD7190_DATA_task（void*p_arg）

　　{

　　OS_ERR err;

　　p_arg = p_arg;

　　while（1）

　　{

　　GPIO_SetBits（GPIOB，GPIO_Pin_5）;

　　OSTimeDly（10，OS_OPT_TIME_TIMEOUT，&err）;

　　if（GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOD，GPIO_Pin_11）== 0）

　　{

　　//获得数据

　　AD7190_Read（4，buf）;

　　printf（“AD7190数据：%x_%x_%x_%x ”，buf［3］，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　}

　　GPIO_ResetBits（GPIOB，GPIO_Pin_5）;

　　OSTimeDly（10，OS_OPT_TIME_TIMEOUT，&err）;

　　}

　　}

　　硬件SPI1

　　voidSPI_Configuration（void）

　　{

　　SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）; RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_SPI1，ENABLE）;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//SCLK，MISO，MOSI

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

　　GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStructure）;

　　SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

　　SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;

　　SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;

　　SPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_High;

　　SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge;

　　SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;

　　SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_8;

　　SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;

　　SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial =7;

　　SPI_Init（SPI1，&SPI_InitStructure）;

　　SPI_Cmd（SPI1，ENABLE）; //使能SPI

　　}

　　硬件SPI1读写

　　用如下，使用时自己封装成函数即可（程序开始时已经开启SPI使能，这里不需要控制）：

　　void SPI1_Send_ReveiceFull（u8 * data，u8 len）

　　{

　　u8 temp，i;

　　// CS_ON1（）;

　　for（i = 0;i 《 len;i++）

　　{

　　while（SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI1，SPI_I2S_FLAG_TXE）==RESET）;

　　SPI_I2S_SendData（SPI1，*（data + i））;

　　while（SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI1，SPI_I2S_FLAG_RXNE）==RESET）;

　　temp = SPI_I2S_ReceiveData（SPI1）;

　　*（AD7190_TempData.AD71901_ReveiceData + len - i - 1 ） = temp;

　　}

　　// CS_OFF1（）;

　　}

　　AD7190芯片初始化（仅供参考）

　　void AD71901Init（void）

　　{

　　u8 i;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0xff;

　　}

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，4）;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　delay_us（700）;

　　//读模式寄存器

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x48;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// printf（“AD71901数据：%x_%x_%x ”，AD7190_TempData.AD71901_ReveiceData［3］ + buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　//读配置寄存器

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x50;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// printf（“AD7190数据1：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x10;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　// SPI2_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［1］ = 0x03;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［2］ = 0;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// SPI2_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　//设置模式寄存器

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x08;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　// SPI2_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x18;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［1］ = 0x00;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［2］ = 0x01;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// SPI2_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　//读模式寄存器

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x48;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　// buf［0］ = 0x48;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// printf（“AD7190数据1：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　//读配置寄存器

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x50;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，3）;

　　// printf（“AD7190数据1：%x_%x_%x ”，buf［2］，buf［1］，buf［0］）;

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［0］ = 0x5c;

　　SPI1_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　// SPI2_Send_ReveiceFull（AD7190_TempData.AD7190_SendData，1）;

　　for（i = 0 ;i 《 4;i ++）

　　{

　　AD7190_TempData.AD7190_SendData［i］ = 0x00;

　　}

　　}

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