[参考译文] ADS7128：如何将硬件 RMS 寄存器计数转换回交流电压、以实现电平转换输入？

您好 Prathamesh、

对此主题的响应延迟、我深表歉意。 我现在正在查看此内容。  

我缺少一个参数来验证 RMS 读数。 ADC 的基准电压是多少、如何生成和提供该电压？ 我需要这样计算 ADC 的满量程输入范围。  

信号的振幅 (Vpk) 为 1.518V 交流、等于 1.073Vrms。 假设有 5V 基准电压和 16 位输出、我预计  在 启用 RMS_DC_SUB 的情况下会得到接近 14,064（从 19,900 个代码更正）的结果。 您是否能够分享 RMS_MSB 和 RMS_LSB 寄存器的结果？

此外、被测输入信号的频率是多少？ 如果未通过 CLK_DIV 和 OSC_SEL 寄存器字段调整 ADC 采样率、则观察窗口的长度可能不足以在给定交流信号频率的情况下计算准确的结果。 快速查看以下文档、如果您发现配置与文档中建议的内容之间存在任何即时差异、请告诉我。  

https://www.ti.com/lit/ab/sbaa399/sbaa399.pdf

此致、
Joel

尊敬的 Joel：

感谢您的详细答复。

根据我的理解、Vref 为 5V（AVDD 也为 5V，我不确定两者是否相同）。

关于时钟配置、我查看了当前设置 CLK_DIV[3:0] = 0000b 、其中和 OSC_SEL = 0。 根据您分享的应用手册、要  使用 65,536 个 RMS 样本正确测量低于 80Hz 的输入频率、转换速率应以 ƒCYCLE  = 333.3kHz 为目标。 我们的电流配置偏离此指南、该指南可能会解释我们看到的采样窗口问题。

为了解决这个问题、我将更新 CLK_DIV[3:0] = 0011b 时钟分频器、以将内部时钟速度降低到建议的规格。 我将使用该值运行一系列测试、并发回报告它是否使我们的读数保持稳定。

作为参考、我附上了固件源代码以及原始观察日志副本。 我还在 400V 交流负载下、在 ADC 通道 0 连接了一个干净的示波器捕捉输入波形。

您能否验证以下 TI E2E 文章中详述的实施指南是否与我们的用例相符？

• 参考链接： 常见问题解答] ADS7128：使用 RMS 模块 — 数据转换器论坛-数据转换器 — TI E2E 支持论坛

如果您需要我们这边的任何其他诊断日志或寄存器转储、请告诉我

此致、

Prathamesh Kulkarni

代码：  

S16 s16ADS7128_GetChannelRMS (const C_ADS7128_DEVICE* const pcDev、
E_ADS7128_Chan eChannel、
U16 *pu16Data)
｛
//*************************************** 函数范围数据**************************************************
S16 s16Result = eADS7128_RET_ERROR；
U8 u8RmsCfgVal = 0U；
//U8 rmscfgvalafterread;
U8 u8Status = 0U；
U8 u8Lsb = 0u；
U8 u8Msb = 0U；

//****************************************** 函数代码****************************************************
//直接参数安全跟踪检查
if ((pcDev！= KB_NULL_ptr)&&(pu16Data！= KB_NULL_ptr)&&((U8) eChannel <= 7U)
｛
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//步骤 1 和 2：配置 RMS 引擎属性
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//位 7-4：RMS_Chid = eChannel
//位 2：DC_SUB = 1b（默认情况下根据要求强制激活）
//位 1-0：RMS_SAMPLES = eSamples
u8RmsCfgVal =((U8) eChannel 和 0x07U)<< 4U)|((U8) RMS_Samples_65536 & 0x03U)；
u8RmsCfgVal ||(1U << 2U)；//启用直流减法

s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、RMS_CFG_ADDRESS、u8RmsCfgVal)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//步骤 3：清除并启用数学引擎（强制执行缺失的 0 -> 1 切换规则）
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//首先确保其已完全清除
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_General_CFG_ADDR、0x20U)；//仅 STATS_EN
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//将 RMS_EN 驱动为高电平（位 7 = 1）-> 0x20 | 0x80 = 0xA0
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_General_CFG_ADDR、0xA0U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//步骤 4：设置序列发生器拓扑和启动转换
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// 4a. 在更改路由掩码之前停止任何正在进行的转换框架
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SEQUENCE_CFG_ADDR、0x00U)；//空闲模式
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

// 4b。 清除 GPIO 引脚行为配置以防止功能串扰
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_PIN_CFG_ADDR、0x00U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

// 4c。 将目标通道启用为序列字符串中唯一受监控的模拟节点
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_AUTO_SEQ_CH_SEL_ADDR、(U8)(1U <<(U8) eChannel))；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

// 4D。 将序列发生器参数转换为自动序列配置 (SEQ_MODE = 01b)
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SEQUENCE_CFG_ADDR、0x01U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

// 4e。 移位转换器状态至高速自主监控 (CONV_MODE = 01b)-> 0x20
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_OPMODE_CFG_ADDR、0x20U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

// 4f。 将序列处理环路置为有效 (SEQ_START = 1b)-> 0x01 | 0x10 = 0x11
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SEQUENCE_CFG_ADDR、0x11U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//步骤 5：轮询数学累积块完成标志
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
应该做
｛
s16Result = s16ADS7128_SingleRegRead (pcDev、ADS7128_SYSTEM_STATUS_ADDR、&u8Status)；
if (s16Result！= eADS7128_RET_OK)
｛
//物理总线错误时发生无限循环的安全回滚恢复块
(void) s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SEQUENCE_CFG_ADDR、0x01U)；
(void) s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_General_CFG_ADDR、0x20U)；
返回 s16Result；
}

} while (((u8Status & ADS7128_RMS_DONE_MASK)== 0U)；//检查位 4 (0x10)

// 4g。 冻结内部连续采样器帧执行 (SEQ_START = 0)
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SEQUENCE_CFG_ADDR、0x01U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//步骤 6：提取指标、清除跟踪状态、禁用 RMS 模块上下文
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//从内部寄存器依次读取原始计算步骤
s16Result = s16ADS7128_SingleRegRead (pcDev、RMS_LSB_ADDRESS、&u8Lsb)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

printf（“ RMS 值 LSB：%d\n“、u8Lsb)；

s16Result = s16ADS7128_SingleRegRead (pcDev、RMSB_ADDRESS、&u8Msb)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

printf（“ RMS 值 MSB：%d\n“、u8Msb)；

//合并为 16 位有效载荷输出指针赋值
*pu16Data =(U16)(((U16) u8Msb << 8U)|(U16) u8Lsb)；

//通过向完成位写入 1 来清除完成位 (0x10)
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_SYSTEM_STATUS_ADDR、0x10U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

//禁用 RMS 模块以省电并复位器件状态 (RMS_EN = 0)
s16Result = s16ADS7128_SingleRegWrite (pcDev、ADS7128_General_CFG_ADDR、0x20U)；
如果 (s16Result！= eADS7128_RET_OK) 返回 s16Result；

s16Result = eADS7128_RET_OK；
}

返回 s16Result；

}

注意：为了便于您更好地理解、我删除了 printf 并从代码中读取寄存器部分。

e2e.ti.com/.../RMS-Results-Observed.txt