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標題: 國產8通道24位ADC SGM58601(替代ADS1256)GD32單片機驅動程序調試 [打印本頁]

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作者: 弓長張    時間: 2024-1-19 20:49
標題: 國產8通道24位ADC SGM58601(替代ADS1256)GD32單片機驅動程序調試
調試過程中遇到的問題：
最大的問題，使用SPI驅動時讀數為0  -1  或者其他很大的數（都是不對的數），經過反復驗證后發現與SPI時鐘有關，參考STM32 驅動ADS1256程序 硬件SPI 時鐘分頻為256，燒錄后驅動正常，修改分頻系數后，讀數異常。但是256分頻后 時鐘頻率約1.幾KHz 速度太慢。有反復調試了一會，發現SPI時鐘速度 ，ADC采樣頻率都可能會導致讀數錯誤，具體問題沒有細究。經過調試后可以使用該程序驅動SGM58601。下面附上代碼，單片機為GD32E103。

單片機源程序如下:

1. #ifndef _SGM58601_H
   
2. #define _SGM58601_H
   
3. #include "gd32e10x.h"
   
4. #include "systick.h"
   
5. #include "spi.h"
   
6. 
   
7. #define SGM58601_DRDY_PIN                GPIO_PIN_3
   
8. #define SGM58601_DRDY                        gpio_input_bit_get(GPIOA, SGM58601_DRDY_PIN)
   
9. 
   
10. //define commands
    
11. #define SGM58601_CMD_WAKEUP   0x00
    
12. #define SGM58601_CMD_RDATA    0x01
    
13. #define SGM58601_CMD_RDATAC   0x03
    
14. #define SGM58601_CMD_SDATAC   0x0f
    
15. #define SGM58601_CMD_RREG     0x10
    
16. #define SGM58601_CMD_WREG     0x50
    
17. #define SGM58601_CMD_SELFCAL  0xf0
    
18. #define SGM58601_CMD_SELFOCAL 0xf1
    
19. #define SGM58601_CMD_SELFGCAL 0xf2
    
20. #define SGM58601_CMD_SYSOCAL  0xf3
    
21. #define SGM58601_CMD_SYSGCAL  0xf4
    
22. #define SGM58601_CMD_SYNC     0xfc
    
23. #define SGM58601_CMD_STANDBY  0xfd
    
24. #define SGM58601_CMD_REST    0xfe
    
25. 
    
26. //define the SGM58601 register values
    
27. #define SGM58601_STATUS       0x00   
    
28. #define SGM58601_MUX          0x01   
    
29. #define SGM58601_ADCON        0x02   
    
30. #define SGM58601_DRATE        0x03   
    
31. #define SGM58601_IO           0x04   
    
32. #define SGM58601_OFC0         0x05   
    
33. #define SGM58601_OFC1         0x06   
    
34. #define SGM58601_OFC2         0x07   
    
35. #define SGM58601_FSC0         0x08   
    
36. #define SGM58601_FSC1         0x09   
    
37. #define SGM58601_FSC2         0x0A
    
38. 
    
39. 
    
40. //define multiplexer codes
    
41. #define SGM58601_MUXP_AIN0   0x00
    
42. #define SGM58601_MUXP_AIN1   0x10
    
43. #define SGM58601_MUXP_AIN2   0x20
    
44. #define SGM58601_MUXP_AIN3   0x30
    
45. #define SGM58601_MUXP_AIN4   0x40
    
46. #define SGM58601_MUXP_AIN5   0x50
    
47. #define SGM58601_MUXP_AIN6   0x60
    
48. #define SGM58601_MUXP_AIN7   0x70
    
49. #define SGM58601_MUXP_AINCOM 0x80
    
50. 
    
51. #define SGM58601_MUXN_AIN0   0x00
    
52. #define SGM58601_MUXN_AIN1   0x01
    
53. #define SGM58601_MUXN_AIN2   0x02
    
54. #define SGM58601_MUXN_AIN3   0x03
    
55. #define SGM58601_MUXN_AIN4   0x04
    
56. #define SGM58601_MUXN_AIN5   0x05
    
57. #define SGM58601_MUXN_AIN6   0x06
    
58. #define SGM58601_MUXN_AIN7   0x07
    
59. #define SGM58601_MUXN_AINCOM 0x08   
    
60. 
    
61. 
    
62. //define gain codes
    
63. #define SGM58601_GAIN_1      0x00
    
64. #define SGM58601_GAIN_2      0x01
    
65. #define SGM58601_GAIN_4      0x02
    
66. #define SGM58601_GAIN_8      0x03
    
67. #define SGM58601_GAIN_16     0x04
    
68. #define SGM58601_GAIN_32     0x05
    
69. #define SGM58601_GAIN_64     0x06
    
70. //#define SGM58601_GAIN_64     0x07
    
71. 
    
72. //define drate codes
    
73. #define SGM58601_DRATE_30000SPS   0xF0
    
74. #define SGM58601_DRATE_15000SPS   0xE0
    
75. #define SGM58601_DRATE_7500SPS   0xD0
    
76. #define SGM58601_DRATE_3750SPS   0xC0
    
77. #define SGM58601_DRATE_2000SPS   0xB0
    
78. #define SGM58601_DRATE_1000SPS   0xA1
    
79. #define SGM58601_DRATE_500SPS    0x92
    
80. #define SGM58601_DRATE_100SPS    0x82
    
81. #define SGM58601_DRATE_60SPS     0x72
    
82. #define SGM58601_DRATE_50SPS     0x63
    
83. #define SGM58601_DRATE_30SPS     0x53
    
84. #define SGM58601_DRATE_25SPS     0x43
    
85. #define SGM58601_DRATE_15SPS     0x33
    
86. #define SGM58601_DRATE_10SPS     0x23
    
87. #define SGM58601_DRATE_5SPS      0x13
    
88. #define SGM58601_DRATE_2_5SPS    0x03
    
89. 
    
90. // define commands
    
91. #define SGM58601_CMD_WAKEUP   0x00
    
92. #define SGM58601_CMD_RDATA    0x01
    
93. #define SGM58601_CMD_RDATAC   0x03
    
94. #define SGM58601_CMD_SDATAC   0x0f
    
95. #define SGM58601_CMD_RREG     0x10
    
96. #define SGM58601_CMD_WREG     0x50
    
97. #define SGM58601_CMD_SELFCAL  0xf0
    
98. #define SGM58601_CMD_SELFOCAL 0xf1
    
99. #define SGM58601_CMD_SELFGCAL 0xf2
    
100. #define SGM58601_CMD_SYSOCAL  0xf3
     
101. #define SGM58601_CMD_SYSGCAL  0xf4
     
102. #define SGM58601_CMD_SYNC     0xfc
     
103. #define SGM58601_CMD_STANDBY  0xfd
     
104. #define SGM58601_CMD_REST    0xfe
     
105. 
     
106. //define the SGM58601 register values
     
107. #define SGM58601_STATUS       0x00   
     
108. #define SGM58601_MUX          0x01   
     
109. #define SGM58601_ADCON        0x02   
     
110. #define SGM58601_DRATE        0x03   
     
111. #define SGM58601_IO           0x04   
     
112. #define SGM58601_OFC0         0x05   
     
113. #define SGM58601_OFC1         0x06   
     
114. #define SGM58601_OFC2         0x07   
     
115. #define SGM58601_FSC0         0x08   
     
116. #define SGM58601_FSC1         0x09   
     
117. #define SGM58601_FSC2         0x0A
     
118. 
     
119. 
     
120. //define multiplexer codes
     
121. #define SGM58601_MUXP_AIN0   0x00
     
122. #define SGM58601_MUXP_AIN1   0x10
     
123. #define SGM58601_MUXP_AIN2   0x20
     
124. #define SGM58601_MUXP_AIN3   0x30
     
125. #define SGM58601_MUXP_AIN4   0x40
     
126. #define SGM58601_MUXP_AIN5   0x50
     
127. #define SGM58601_MUXP_AIN6   0x60
     
128. #define SGM58601_MUXP_AIN7   0x70
     
129. #define SGM58601_MUXP_AINCOM 0x80
     
130. 
     
131. #define SGM58601_MUXN_AIN0   0x00
     
132. #define SGM58601_MUXN_AIN1   0x01
     
133. #define SGM58601_MUXN_AIN2   0x02
     
134. #define SGM58601_MUXN_AIN3   0x03
     
135. #define SGM58601_MUXN_AIN4   0x04
     
136. #define SGM58601_MUXN_AIN5   0x05
     
137. #define SGM58601_MUXN_AIN6   0x06
     
138. #define SGM58601_MUXN_AIN7   0x07
     
139. #define SGM58601_MUXN_AINCOM 0x08   
     
140. 
     
141. 
     
142. //define gain codes
     
143. #define SGM58601_GAIN_1      0x00
     
144. #define SGM58601_GAIN_2      0x01
     
145. #define SGM58601_GAIN_4      0x02
     
146. #define SGM58601_GAIN_8      0x03
     
147. #define SGM58601_GAIN_16     0x04
     
148. #define SGM58601_GAIN_32     0x05
     
149. #define SGM58601_GAIN_64     0x06
     
150. //#define SGM58601_GAIN_64     0x07
     
151. 
     
152. //define drate codes
     
153. #define SGM58601_DRATE_30000SPS   0xF0
     
154. #define SGM58601_DRATE_15000SPS   0xE0
     
155. #define SGM58601_DRATE_7500SPS   0xD0
     
156. #define SGM58601_DRATE_3750SPS   0xC0
     
157. #define SGM58601_DRATE_2000SPS   0xB0
     
158. #define SGM58601_DRATE_1000SPS   0xA1
     
159. #define SGM58601_DRATE_500SPS    0x92
     
160. #define SGM58601_DRATE_100SPS    0x82
     
161. #define SGM58601_DRATE_60SPS     0x72
     
162. #define SGM58601_DRATE_50SPS     0x63
     
163. #define SGM58601_DRATE_30SPS     0x53
     
164. #define SGM58601_DRATE_25SPS     0x43
     
165. #define SGM58601_DRATE_15SPS     0x33
     
166. #define SGM58601_DRATE_10SPS     0x23
     
167. #define SGM58601_DRATE_5SPS      0x13
     
168. #define SGM58601_DRATE_2_5SPS    0x03
     
169. 
     
170. void SGM58601_Gpio_Init(void);                                                                                                //SGM58601 GPIO初始化
     
171. 
     
172. void SGM58601AWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte);                        //SGM58601A 寫寄存器
     
173. void SGM58601BWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte);                        //SGM58601B 寫寄存器
     
174. 
     
175. signed int SGM58601AReadData(unsigned char channel);                                                //SGM58601 讀數據
     
176. signed int SGM58601BReadData(unsigned char channel);                                                //SGM58601 讀數據
     
177. 
     
178. void SGM58601A_Init(void);                                                                                                        //SGM58601A 單端采集初始化
     
179. void SGM58601B_Init(void);                                                                                                        //SGM58601B        差分采集初始化
     
180. 
     
181. int  SGM58601_Read_SingleData(unsigned char channel);                                                //SGM58601A 單端ADC讀取
     
182. int  SGM58601_Read_DiffData(void);                                                                                        //SGM58601B 差分ADC讀取
     
183. 
     
184. 
     
185. #endif
     
186. 
     
187. 
     

復制代碼

1. #include "SGM58601.H"
   
2. 
   
3. void SGM58601_Gpio_Init(void)
   
4. {
   
5.         gpio_init(SGM58601_GPIO_RCU,GPIO_MODE_IN_FLOATING,GPIO_OSPEED_50MHZ, SGM58601_DRDY_PIN);
   
6. }
   
7. 
   
8. void SGM58601AWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte)                        //A
   
9. {
   
10.    
    
11.         SPI_CS1_ENABLE();
    
12.         while(SGM58601_DRDY);//當SGM58601_DRDY為低時才能寫寄存器
    
13.         //向寄存器寫入數據地址
    
14.     SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WREG | (regaddr & 0x0F));
    
15.     //寫入數據的個數n-1
    
16.     SPI0_ReadWriteByte(0x00);
    
17.     //向regaddr地址指向的寄存器寫入數據databyte
    
18.     SPI0_ReadWriteByte(databyte);
    
19.         SPI_CS1_DISABLE();
    
20. }
    
21. 
    
22. void SGM58601BWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte)                        //B
    
23. {
    
24.    
    
25.         SPI_CS2_ENABLE();
    
26.         while(SGM58601_DRDY);//當SGM58601_DRDY為低時才能寫寄存器
    
27.         //向寄存器寫入數據地址
    
28.     SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WREG | (regaddr & 0x0F));
    
29.     //寫入數據的個數n-1
    
30.     SPI0_ReadWriteByte(0x00);
    
31.     //向regaddr地址指向的寄存器寫入數據databyte
    
32.     SPI0_ReadWriteByte(databyte);
    
33.         SPI_CS2_DISABLE();
    
34. }
    
35. 
    
36. //初始化SGM58601  //  單端采集
    
37. void SGM58601A_Init(void)        //A                                                                                       
    
38. {
    
39.         //*************自校準****************
    
40. //  while(SGM58601_DRDY);
    
41. //        SPI_CS1_ENABLE();
    
42. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
    
43. //        while(SGM58601_DRDY);
    
44. //        SPI_CS1_DISABLE();
    
45.         //**********************************
    
46. 
    
47.         SGM58601AWREG(SGM58601_STATUS,0x06);               // 高位在前、使用緩沖
    
48. //        SGM58601AWREG(SGM58601_STATUS,0x04);               // 高位在前、不使用緩沖
    
49. 
    
50. //        SGM58601AWREG(SGM58601_MUX,0x08);                  // 初始化端口A0為‘+’，AINCOM位‘-’
    
51.         SGM58601AWREG(SGM58601_ADCON,SGM58601_GAIN_1);                // 放大倍數1
    
52.         SGM58601AWREG(SGM58601_DRATE,SGM58601_DRATE_7500SPS);  // 數據10sps
    
53.         SGM58601AWREG(SGM58601_IO,0x00);               
    
54. 
    
55.         //*************自校準****************
    
56. //        while(SGM58601_DRDY);
    
57. //        SPI_CS1_ENABLE();
    
58. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
    
59. //        while(SGM58601_DRDY);
    
60. //        SPI_CS1_DISABLE();
    
61.         //**********************************
    
62. }
    
63. 
    
64. 
    
65. //初始化SGM58601  //  差分采集
    
66. void SGM58601B_Init(void)        //B
    
67. {
    
68.         //*************自校準****************
    
69. //  while(SGM58601_DRDY);
    
70. //        SPI_CS2_ENABLE();
    
71. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
    
72. //        while(SGM58601_DRDY);
    
73. //        SPI_CS2_DISABLE();
    
74.         //**********************************
    
75. 
    
76.         SGM58601BWREG(SGM58601_STATUS,0x06);               // 高位在前、使用緩沖
    
77. //        SGM58601BWREG(SGM58601_STATUS,0x04);               // 高位在前、不使用緩沖
    
78. 
    
79.         SGM58601BWREG(SGM58601_MUX,0x08);                  // 初始化端口A0為‘+’，AINCOM位‘-’
    
80.         SGM58601BWREG(SGM58601_ADCON,SGM58601_GAIN_64);                // 放大倍數1
    
81.         SGM58601BWREG(SGM58601_DRATE,SGM58601_DRATE_2000SPS);  // 數據10sps
    
82.         SGM58601BWREG(SGM58601_IO,0x00);               
    
83. 
    
84.         //*************自校準****************
    
85. //        while(SGM58601_DRDY);
    
86. //        SPI_CS2_ENABLE();
    
87. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
    
88. //        while(SGM58601_DRDY);
    
89. //        SPI_CS2_DISABLE();
    
90.         //**********************************
    
91. }
    
92. 
    
93. //讀取單端AD值
    
94. signed int SGM58601AReadData(unsigned char channel)  //A
    
95. {
    
96.     unsigned int sum=0;
    
97.         
    
98.          while(SGM58601_DRDY);//當SGM58601_DRDY為低時才能寫寄存器
    
99.         SGM58601AWREG(SGM58601_MUX,channel);                //設置通道
    
100.         SPI_CS1_ENABLE();
     
101.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SYNC);
     
102.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WAKEUP);                       
     
103.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_RDATA);
     
104.            sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 16);
     
105.         sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 8);
     
106.         sum |= SPI0_ReadWriteByte(0xff);
     
107.         SPI_CS1_DISABLE();
     
108. 
     
109.         if (sum>0x7FFFFF)           // if MSB=1,
     
110.         {
     
111.                 sum -= 0x1000000;       // do 2's complement
     
112. 
     
113.         }
     
114.     return sum;
     
115. }
     
116. 
     
117. signed int SGM58601BReadData(unsigned char channel)  //B
     
118. {
     
119.     unsigned int sum=0;
     
120.         
     
121.          while(SGM58601_DRDY);//當SGM58601_DRDY為低時才能寫寄存器
     
122.         SGM58601BWREG(SGM58601_MUX,channel);                //設置通道
     
123.         SPI_CS2_ENABLE();
     
124.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SYNC);
     
125.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WAKEUP);                       
     
126.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_RDATA);
     
127.            sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 16);
     
128.         sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 8);
     
129.         sum |= SPI0_ReadWriteByte(0xff);
     
130.         SPI_CS2_DISABLE();
     
131. 
     
132.         if (sum>0x7FFFFF)           // if MSB=1,
     
133.         {
     
134.                 sum -= 0x1000000;       // do 2's complement
     
135. 
     
136.         }
     
137.     return sum;
     
138. }
     
139. 
     
140. int SGM58601_Read_SingleData(unsigned char channel)
     
141. {
     
142.         return SGM58601AReadData( (channel << 4) | SGM58601_MUXN_AINCOM);
     
143. }
     
144. 
     
145. int SGM58601_Read_DiffData(void)
     
146. {
     
147.         return SGM58601BReadData( SGM58601_MUXP_AIN0 | SGM58601_MUXN_AIN1);
     
148. }
     

復制代碼

GD32_SGM58601.7z

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