AD7606与STM32F103ZET6的串行通信
AD7606与STM32F103ZET6的串行通信
本文是AD7606与STM32的串行通信的学习心得，可帮助你快速入门AD7606。
时序图的理解
图一
图二
图三
图四
根据图一，一些引脚在置高或置低时的上升或下降沿会受时间影响，因此在编写代码时，一些对引脚的操作需要放在一起，且延时函数不能随意使用。
图二是整体的一个时序框图，大体的逻辑就是在使用AD7606之前要先复位一下,复位信号是高电平有效，时间至少为50ns。然后就是对采样速率和量程的配置，也就是对OS0,OS1,OS2和RANGE脚的配置，然后再对一些引脚进行一些初始化（也可以直接在GPIO配置的时候进行初始化）。之后就是发送启动信号，也就是将CVA，CVB同时拉低至少25ns后再拉高（启动信号上升沿有效）。之后AD7606开始转换，BUSY信号线自动拉高，如果BUSY信号线拉低则表明转换已经完成。转换完成后将CS片选信号线拉低才可以进行数据读取，读取完成后将CS片选信号线拉高即可。（还有一种是在转换时进行数据读取的，由于对于采样速率要求并不是特别的高，所以也没有深入研究）
图三是串行通讯对数据进行读取的时序框图，讲的是在AD7606转换完成后将CS片选信号拉低后的操作。转换完成后CS片选信号拉低，开始读取数据。由于是16位8通道ADC，一次读取一个字节，所以一个通道需要读取两次数据。因为是高位在前低位在后所以就是先读取的是MSB，后读取的LSB，数据需要SCLK下降沿有效。经过16*8 = 128个SCLK读取后已经全部将ADC转换的数据全部读取完了，之后就可以将CS片选信号拉高了（由于串行通讯FRSTDATA数据线可以不接，所以并没有用到这个脚）。
图四是对一个字节的读取，顺序也就是现将时钟线拉高后拉低然后读取一下当前的值然后拉高，重复八次就是一个字节的读取。（MSB的最高位为符号位，若为1则数据为负数，若为0则数据为正数）
计算公式的理解
图上为计算公式，VIN为输入量，REF为ADC所选择的基准电压，一般使用内部基准电压REF=2.5V。上下两公式的选择，是由J2所接量程所决定。
在程序中的计算公式：
DB data[i]为AD所输出的二进制补码，可通过此方式计算出输入电压。
硬件电路连接
串行工作方式：
串行模式工作时，相关引脚连接方式：
| rst | 复位引脚 |
| convstB | 可以接在一起，当同时置低时 进行模拟量采样并处理 |
| convstA | |
| STby | 控制工作模式，正常工作时一般直接接高电平 |
| OS12 | 用于选择过采样倍率 |
| OS11 | |
| OS10 | |
| busy | 标志位，标志AD正在进行模拟量采样并处理 |
| cs | 片选信号，置低后标志可以开始输出模拟量 |
| rd | CS置低后的每一个上升沿输出每一位模拟量 |
| DoutA(DB7) | 数据输出线 |
| D15 | 直接接地 |
| SER | 连接3.3 ，用于设定ADC为串行工作模式 |
| 5V | |
| GND | |
| RANGE | J2用于选择输入电压的范围，影响计算公式 |
| PB7 | 数据口，ADC最终通过此口给单片机发送数据 |
实物连接图
软件设计
部分参数的定义
uint8_t read_flag=1;
s16 DB_data[8]={0};
u8 i;
int32_t line=0;
int32_t reminder[32][32]={0};
uint8_t temp;
初始化函数
void AD7606_Init(void)
{
convstA_Set;//同时拉高
convstB_Set;
delay_ms(1);
STby_Set;//一直置高
clk1_Set;//针对CLK和CS的操作尽可能地放在一起
cs1_Set;
clk2_Set;//根据自己的需求连接几个CS和CLK 这里使用了四个ADC
cs2_Set;
clk3_Set;
cs3_Set;
clk4_Set;
cs4_Set;
OS10_Reset;//过采样模式的初始化
OS11_Reset;
OS12_Reset;
AD7606_reset();
delay_ms(1);
AD7606_startconvst();
}
开始转化函数
COA 与COB均是上升沿触发，因此需要同时拉低再拉高。
void AD7606_startconvst(void)
{
convstA_Reset;
convstB_Reset;
delay_us (1);
convstA_Set;
convstB_Set;
}
复位函数
REST是上升沿触发，因此先拉低再拉高再拉低。
void AD7606_reset(void)
{
rst_Reset;
delay_us (1);
rst_Set;
delay_us(1);
rst_Reset;
}
读数据函数，此处定义STM32的CO口与单片机的PB7数据线相连，读取AD转换的数据。
void AD7606_read_data1(s16 * DB_data)
{
u8 i,j;
for(i=0;i<8;i++) //循环8次是因为有8个通道
{
u16 DB_data1 = 0;//用于存储读出引脚的值
cs1_Reset; //CS和CLK的引脚控制函数尽量放在一起
delay_us(1);
for(j=0;j<16;j++)//循环16次是因为寄存器可以存16位
{
clk1_Reset;//CLK拉低开始输出
delay_us(1);
DB_data1 = ((u16)(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_0))<< (15-j)) + DB_data1 ;//AD输出为二级制补码，此处涉及部分寄存器的知识
clk1_Set;
delay_us(1);
}
cs1_Set;
DB_data[i] = (u16)DB_data1;//此处大致意思为将AD通道输出的值赋给一个存储内容为8的数组
}
read_flag++;//多ADC使用时的标志位
}
遍历ADC函数
注：1.此处的函数是使用一块STM32驱动四块AD7606，read_flag的使用是为了使相应的AD7606工作，如果你使用一块AD7606那么你看一个if里的函数就足够了。
2.函数中包含的部分变量为全局变量，因此没有在函数的局部进行定义。
void throught_all(void)
{
AD7606_startconvst();
temp = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5); //判断BUSY线的反馈的值来决定对AD的操作
while(temp == 0)
{
delay_us(1);
temp = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5);
}
if(read_flag==1)
{
AD7606_read_data1(DB_data); //此函数返回一个数组，此数组的每一位中存放着相应通道采样的值,之后对该数组进行相应操作即可
for(i=0;i<8;i++)
{
delay_us(100);
line=2*i+1;/
if(flag==0)
{
column=m+1;
}
if(flag==1)
{
column=m+17;
}
reminder[line-1][column-1]=(DB_data[i]*10000.0/32768);//计算公式的体现
}
}
if(read_flag==2)//以下为其他3个AD的操作程序
{
AD7606_read_data2(DB_data);
for(i=0;i<8;i++)
{
delay_us(100);
line=2*i+17;
if(flag==0)
{
column=m+1;
}
if(flag==1)
{
column=m+17;
}
reminder[line-1][column-1]=(DB_data[i]*10000.0/32768);
}
}
if(read_flag==3)
{
AD7606_read_data3(DB_data);
for(i=0;i<8;i++)
{
delay_us(100);
line=2*i+2;
if(flag==0)
{
column=m+1;
}
if(flag==1)
{
column=m+17;
}
reminder[line-1][column-1]=(DB_data[i]*10000.0/32768);
}
}
if(read_flag==4)
{
AD7606_read_data4(DB_data);
for(i=0;i<8;i++)
{
delay_us(100);
line=2*i+18;
if(flag==0)
{
column=m+1;
}
if(flag==1)
{
column=m+17;
}
reminder[line-1][column-1]=(DB_data[i]*10000.0/32768);
}
}
}