前言

本文介紹基于STM32F407的AD7606 8通道同步采集控制方式，總體思路：PWM驅(qū)動AD7606完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD7606轉(zhuǎn)換完成后其BUSY引腳給出下降沿，STM32捕獲外部中斷并在中斷服務(wù)程序中調(diào)用SPI串口讀取AD7606數(shù)據(jù)，工程采用cubemx完成配置，基于HAL庫開發(fā)。

一、AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片

主要用在電力采集、多相電機控制、儀器儀表等數(shù)據(jù)采集場景，提供最大200ksps的16bit八通道同步采集能力，雙極性模擬輸入可達正負10V，具備完整集成的數(shù)據(jù)采集解決方案，包括模擬輸入鉗位、1M歐模擬輸入阻抗、二階抗混疊模擬濾波、片內(nèi)基準源、數(shù)字濾波和和過采樣等。支持8080并口和SPI串口讀取數(shù)據(jù)。

根據(jù)AD7606說明書配置AD7606工作于SPI串口模式，并短接CONVA和CONVB，實現(xiàn)8通道同步轉(zhuǎn)換。

二、控制器和資源分配

主控STM32F407，所需資源如下：

• 一組串口，Usart1串口（PA9 PA10），打印采集數(shù)據(jù)
• 一組SPI，SPI2（MISO PC2 、MOSI PC3、 SCLK PB13），讀取AD7606轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)
• 一個定時器，TIM3（TIM3_CH1 PA6管腳），產(chǎn)生PWM，控制AD7606轉(zhuǎn)換頻率，即采樣率
• 三個GPIO，AD7606Rst（PA1）、AD7606Cs（PA2）、AD7606Irq（PA5）

硬件連線：

• SCLK --------------------------------------RD
• MISO --------------------------------------D7
• AD7606Cs--------------------------------CS
• AD7606Irq--------------------------------BUSY
• AD7606Rst-------------------------------RST
• TIM3_CH1 -------------------------------CONVA

三、cubemx工程配置

3.1 時鐘樹

配置SYSCLK=168MHz，外設(shè)時鐘42MHz

3.2 UART1

串口配置不是本文重點，現(xiàn)省略，參考其他資料。

3.3 GPIO

AD7606Rst（PA1）、AD7606Cs（PA2）配置成輸出模式，AD7606Irq（PA5）配置成外部中斷模式，下降沿觸發(fā)，并開啟全局中斷。

3.4?TIM3

配置TIM3為PWM 輸出通道1，輸出98%占空比的脈沖去驅(qū)動AD7606，頻率配置為10kHz，（42MHz/42/100 = 10kHz? = 100us），占空比配置設(shè)置Pulse為98 （98/100 = 98%， 低電平持續(xù)時間2us， 需要大于25ns）和CH Polarity為高電平。根據(jù)AD7606的時序要求，配置占空比即可。

3.5 SPI

選擇全雙工模式，雖然只是用讀功能，但是不影響。關(guān)閉硬件NSS片選信號，配置SPI數(shù)據(jù)位16bit，MSBFirst，波特率一般可以大于10MHz，SPI的模式根據(jù)AD7606手冊應(yīng)該選擇為CPOL=High，CPHA=1Edge。數(shù)據(jù)量不大，一般不需要使用DMA，不需要用中斷。

3.6?生成HAL工程

生成HAL庫的開發(fā)工程，然后編寫AD7606的驅(qū)動和數(shù)據(jù)讀取。

四、AD7606應(yīng)用接口

配置好HAL庫工程后，還不能正確讀取數(shù)據(jù)，需要增加AD7606的應(yīng)用層接口，主要包括AD7606的初始化、啟動、停止、復(fù)位和數(shù)據(jù)讀取等。

static void AD7606Reset(void) {/*! ___|-----|________ >= 50ns */AD7606Rst_Low();AD7606Rst_High();for(int i = 20; i > 0; i--){__NOP();//1000/168 ns = 5.85ns}AD7606Rst_Low(); }void AD7606Init(void) {AD7606Cs_High();AD7606Reset(); }void AD7606Start(void) {HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);//啟動AD7606轉(zhuǎn)換 }void AD7606Stop(void) {HAL_TIM_PWM_Stop(&htim3,TIM_CHANNEL_1);//停止AD7606轉(zhuǎn)換AD7606Cs_High(); }void AD7606BusyIrqCallback(uint16_t *ad7606Val,uint8_t ad7606Chl) {AD7606Cs_Low();HAL_SPI_Receive(&hspi2,(uint8_t *)ad7606Val,ad7606Chl,10000);//AD7606中斷中讀取AD7606Cs_High(); }void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)//PA5 中斷 {if(GPIO_Pin == AD7606Irq_Pin){//read AD7606if(nums < SAMPLING_POINTS){AD7606BusyIrqCallback(ad7606Buff[nums],SAMPLING_CHANNEL);nums++;ad7606SamplingDoneFlag = 0;}else{ad7606SamplingDoneFlag = 1;}} }

五、效果

由于AD7606返回的數(shù)據(jù)是二進制補碼的形式，還需要轉(zhuǎn)換成10進制，編寫了以下接口：

float AD7606ConvValue(uint16_t bin) {int _val;float adcValue;_val = bin&0x8000 ? (-((~bin+1)&0x7fff)) : bin;adcValue = 5.0*_val/32768.0;return adcValue; }

上述函數(shù)接口是以AD7606片內(nèi)2.5V基準電壓源為例，設(shè)定的采樣范圍為正負5V，其他基準電壓源和正負10V采樣范圍可以針對修改即可。

最終的采樣結(jié)果如下，可以看到AD7606使用了過采樣技術(shù)，干擾很小。

補充一個工程下載倉庫：https://gitee.com/eiri_jackmaster/ad7606_freertos_stm32f407

https://gitee.com/eiri_jackmaster/ad7606_stm32f407/tree/master

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32F407控制AD7606 采用HAL库的TIM和SPI的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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