STM32单片机对ADS1246芯片的驱动

ADS1246是TI公司大致在2009年中期推出的24位ADC，最高采样速率可达2Ksps，其为单通道器件，与之相对应的还有ADS1247和ADS1248三通道器件，但特性并非完全一致。据TI资料介绍，ADS1246在ADS1247/ADS1248功能上做出简化，保留了其部分特性。本次设计，需要用到24位单通道转换器件，于是考虑用到ADS1246，主控制器用STM32L系列。以下为ADS1246的引脚图

上图显示ADS1246引脚图，其CS/SCLK/DIN/DUT为SPI通讯接口，RESET/START/DRDY为控制与状态脚，AVDD/AVSS以及DVDD/DGND分别为模拟/数字电源供电端，REFP/REFN为基准源输入脚，AINP/AINN为模拟信号输入端。其中，DRDY忙信号指示功能可以附加到DOUT引脚上，这样DRDY脚可以留空。在实际使用中发现，START脚做为ADC的启动脚，还必须得接出来，因我还未找到有通过软件能启动ADS1246转换的方法，但其DS中有提到START信号和SLEEP/WAKEUP相类似的功能，暂未深研究。顺便 提一下，TI关于ADS1246的文档是改自于另一颗ADC器件的文档，所以极其烂……

ADS1246的SPI时序，这个是需要提一下的，一般来说，SPI协议在上升沿锁存数据，下降沿更新数据，这是一般SPI协议的作法。但ADS1246需要在下降沿锁存数据，上升沿更新数据，在设置SPI寄存器的时候需要注意一下，当我采用一般性设置的时候，发现通讯不正常。以下是STM32L的SPI设置，用的是SPI2。

//SPI2配置

RCC-》APB1ENR|=RCC_APB1ENR_SPI2EN;

SPI2-》CR1=SPI_CR1_MSTR|SPI_CR1_BR|SPI_CR1_SSM|SPI_CR1_SSI|SPI_CR1_CPHA;//8位模式

SPI2-》CR1|=SPI_CR1_SPE;

SPI2的驱动：

//SPI2写数据

voidSPI2_WriteBytes（uint8*TxBuffer，uint16TxLenth）

{

uint8i;

while（TxLenth--）{

while（（SPI2-》SR&SPI_SR_TXE）==0）;

SPI2-》DR=*TxBuffer++;

while（（SPI2-》SR&SPI_SR_RXNE）==0）;

i=SPI2-》DR;

}

i++;

}

上程序中i++的引入在于避免keil-MDK产生编译警告。

//SPI2读数据

voidSPI2_ReadBytes（uint8*RxBuffer，uint16RxLenth）

{

while（RxLenth--）{

while（（SPI2-》SR&SPI_SR_TXE）==0）;

SPI2-》DR=*RxBuffer;

while（（SPI2-》SR&SPI_SR_RXNE）==0）;

*RxBuffer++=SPI2-》DR;

}

}

以上驱动代码，能保证SPI在最后一个字节完全发送完成之后退出，如果没有等待SPI_SR_RXNE，则仅仅只是把数据转移到SPI移位寄存器，并未完全送出，不详述。

以下介绍我的驱动过程，在驱动ADS1246的时候，主要参考那个网方的58页的极烂文档，上面没有明确提到整个上电过程以及初始化过程，至于那个相当重要的自校准过程及操作方法也没有提到，所以本人摸索了一整天时间，在此整理。

ADS1246采用SPI通讯 ，其所有通讯引脚（SCK/DIN/DOUT）都在CS脚为低电平的时候有效，在CS为高时均为三态，当DRDY绑定到DOUT脚时，只有在CS为低时才能正确的指示忙状态，若DRDY采用单独的引脚，则不受CS控制。ADS1246的所有通讯过程被分为若干个命令组，有的需要带参数，有的不需要带参数，其实我也不明白它为什么要搞那么麻烦，感觉本来可以很简单的处理，结果弄的很乱。以下为其命令分组：

大致分为命令类（不带参数），读寄存器，写寄存器三类，以下分别分其实现：

//ADS1246命令码列表

#defineADC_CMD_WAKEUP0x00//退出睡眠模式

#defineADC_CMD_SLEEP0x02//进入睡眠模式

#defineADC_CMD_SYNC0x04//同步ADC转换

#defineADC_CMD_RESET0x06//芯片复位

#defineADC_CMD_NOP0xFF//空操作

#defineADC_CMD_RDATA0x12//单次读取数据

#defineADC_CMD_RDATAC0x14//连续读取数据

#defineADC_CMD_SDATAC0x16//停止连续读取

#defineADC_CMD_RREG0x20//读寄存器

#defineADC_CMD_WREG0x40//写寄存器

#defineADC_CMD_SYSOCAL0x60//系统偏移校准

#defineADC_CMD_SYSGCAL0x61//系统增益校准

#defineADC_CMD_SELFOCAL0x62//系统自校准

#defineADC_CMD_RESTRICTED0xF1//

/*---------------------------------------------------------

写命令

---------------------------------------------------------*/

voidADS1246_WriteCmd（uint8Cmd）

{

ADC_SPI_CS_CLR

ADC_WriteBytes（&Cmd，1）;

ADC_SPI_CS_SET

}

/*---------------------------------------------------------

读寄存器

---------------------------------------------------------*/

voidADS1246_ReadReg（uint8RegAddr，uint8*Buffer，uint8Length）

{

uint8Cmd［2］;

ADC_SPI_CS_CLR

Cmd［0］=ADC_CMD_RREG|RegAddr;

Cmd［1］=Length-1;

ADC_WriteBytes（Cmd，2）;

ADC_ReadBytes（Buffer，Length）;

Cmd［0］=ADC_CMD_NOP;

ADC_WriteBytes（Cmd，1）;

ADC_SPI_CS_SET

}

/*---------------------------------------------------------

写寄存器

---------------------------------------------------------*/

voidADS1246_WriteReg（uint8RegAddr，uint8*Buffer，uint8Length）

{

uint8Cmd［2］;

ADC_SPI_CS_CLR

Cmd［0］=ADC_CMD_WREG|RegAddr;

Cmd［1］=Length-1;

ADC_WriteBytes（Cmd，2）;

ADC_WriteBytes（Buffer，Length）;

ADC_SPI_CS_SET

}

在写读存器时，一定要注意，根据其DS文档第32页说明，其后发一个NOP命令可以强制DOUT引脚输出高电平，这样可以随后判断DOUT是否为低进而知道是否处于忙状态，否则会得到一个脉冲。其实在任何的读操作完成后，发一个字节的NOP命令即可将DOUT强制输出高电平。当DRDY绑定到DOUT的时候，这个是非常重要的。

在弄清楚以上命令读写方法之后，需要实现其忙状态判别，这个在很多芯片驱动时都会遇到，它直接提示了其内部的工作状态，只有在不忙时才能继续执行下一条指令。

/*---------------------------------------------------------

忙状态判断，最长等待时间，200X10ms=2S

-------------------------