使用SPI接口采集AD7691数据时，需遵循以下步骤和注意事项（中文详解）：

一、AD7691关键特性

• 16位高精度ADC（2.5V参考电压时±0.5 LSB INL）
• 支持SPI/QSPI/MICROWIRE接口（最高20MHz时钟）
• 工作模式：链式模式（Daisy-Chain）/ 即时模式
• 伪差分模拟输入（VIN+范围：0V至VREF，VIN-接GND）

二、硬件连接（SPI四线制）

? 注意：CNV是独立于SPI的触发信号，需GPIO控制。

三、SPI配置要点

1. 时序模式：

   • CPOL = 1, CPHA = 1（SCK空闲为高，数据在第二个边沿采样）
   • 模式选择：
     • 模式1（默认）：CNV上升沿采样，下次CNV上升沿输出数据。
     • 模式2：转换期间SDO保持高阻。

2. 配置寄存器（16位）：

   // 配置寄存器结构示例（MSB first）
   typedef struct {
    uint8_t REF_SEL    : 1;  // 0=内部REF，1=外部REF
    uint8_t INCC       : 3;  // 输入通道选择（000:单端0通道）
    uint8_t INX       : 2;  // 保留（通常置0）
    uint8_t BW        : 1;  // 0=全带宽，1=50%降噪
    uint8_t REF_BUF    : 1;  // 0=REF缓冲禁用，1=启用
    uint8_t SEQ       : 1;  // 0=单次转换，1=自动序列
    uint8_t ...        : 7;  // 其他位（根据需求设置）
   } AD7691_Config;

四、数据采集流程（代码示例-C语言）

// 步骤1：启动转换（CNV拉高）
GPIO_Set(CNV_PIN, HIGH);
delay_us(0.1); // 保持t_CONV时间（查手册，典型值~2.3us）

// 步骤2：SPI读取（先发配置字，再读结果）
uint16_t adc_config = 0x8000; // 示例配置字（MSB=1使能链式模式）
uint16_t adc_data = 0;

// 发送16位配置字（同时接收数据）
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, 
                       (uint8_t*)&adc_config,
                       (uint8_t*)&adc_data,
                       2, // 数据长度（2字节）
                       100); // 超时时间

// 步骤3：结束转换（CNV拉低）
GPIO_Set(CNV_PIN, LOW);

// 处理数据（16位结果在adc_data中）
float voltage = (adc_data >> 2) * (2.5f / 16384.0f); // 右移2位后换算电压

⚠️ 关键点：

• AD7691输出数据为18位（16位有效数据 + 2位状态位），需右移2位处理。
• 链式模式下：连续读取两个16位字（第一个是上一周期数据）。

五、常见问题处理

1. 无数据输出：
   • 检查CNV时序是否符合t_CNVH > 10ns（上升沿触发）
   • 确认SPI模式是否正确（CPHA=1, CPOL=1）
2. 数据跳动大：
   • 增加参考电压滤波电容（REF引脚接10μF+0.1μF）
   • 避免数字信号线与模拟线并行走线
3. 时序冲突：
   • CNV上升沿后等待t_ACQ（模拟采集时间）再启动SPI

六、官方文档重点

务必查阅AD7691 Datasheet：

• Table 7（时序参数）：确认 t_SCK, t_CONV, t_ACQ 时间
• Figure 35（模式1时序图）：理解数据延迟特性
• Table 8（配置寄存器说明）：按需设置滤波/缓冲

通过以上步骤，可稳定采集AD7691数据。实际调试建议用示波器抓取SCK/SDO/CNV波形验证时序匹配性。