ADS131A02应用笔记
本文根据ADS131A0x芯片手册,描述该芯片的基本使用方法
本文根据ADS131A0x芯片手册,描述该芯片的基本使用方法。
1、硬件配置说明
芯片结构如下图所示:
M0管脚接高电平,为异步中断模式,在DRDY管脚下降沿读取AD转换数据;M1管脚接低电平,为24bit数据模式,即,每个指令都必须是3个字节,由于指令只有两个字节,第三个字节写0即可;M2悬空,不使用汉明码。
参考电压:使用内部参考电压;供电电压:3.3V
使用外部晶振8MHz,手册推荐的16.384MHz晶振很贵,还不好买。根据芯片手册,8MHz晶振可以满足芯片要求:
2、SPI接口配置
根据芯片手册CLK时钟配置在15MHz以内是安全的:
RESET管脚用于复位芯片、DONE管脚在异步中断模式下不使用,在DRDY管脚产生下降沿时说明已经完成了一次AD转换。
根据该时序图,SCLK在idle状态下为低电平;根据芯片手册9.5.2.1.4描述:Data on DOUT are shifted out on the SCLK rising adge,即芯片数据在上升沿(第一个边沿)发生数据变化;那么MCU端就需要在SCLK的第二个边沿采样数据,即:CPOL=0,CPHA=2.
3、命令简介
4、寄存器简介
5、初始化配置
详细的初始化流程见芯片手册10.4章节。
配置时钟
ADS131A0x的时钟拓扑图如下所示:
外部晶振经过CLK_DIV、ICLK_DIV两级分频后作为AD采样时钟源fMCO,再经OSR设置产生数据的频率fDATA。
时钟配置主要在两个寄存器中CLK1、CLK2:
举例,外部晶振为8MHz,配置为2ms采样一次数据:
CLKSRC=0, CLK_DIV=0b101(10分频,f_ICLK=0.8MHz),ICLK_DIV=0b001(2分频,f_MOD=0.4MHz),OSR=0b0011(800分频),f_DATA=8MHz/10/2/800=0.5KHz,即2ms采样一次。
模拟参数配置(A_SYS_CFG)
如果硬件上VNCP管脚直接与AVSS短接了,VNCPEN=0即可,VNCPEN的更多信息如下:
高精度模式与低功耗模式的选择需要考虑采样频率的约束:
如果没有外部参考电压,就需要配置为内部参考电压,配置INT_REFEN=1:
注意:这里要求AVDD与AVSS电压差大于4.5V才可以使用VREF=4V。
6、读取AD转换数据
该芯片没有专门的AD数据指令或寄存器,在DRDY管脚产生下降沿后使用NULL指令读取AD数据即可,但是有个要求,芯片手册只字没提,如下图所示:
该图中,DOUT数据输出过程中,CS一直是低电平,即NULL指令之间,必须保持CS一直是低电平才可以读到AD转换数据,否则读取的都是状态。
读取的数据使用下面公式即可计算出采样电压:
假设采样的AD值为value,采样电压为:value*VREF/Gain/2^23;Gain为设置的增益值,VREF为参考电压,如果是内部参考电压,VREF_4V=0时为2.442V,VREF_4V=1时为4.0V。
7、参考例程
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