[参考译文] ADS131A04EVM：不带DRDY信号的异步采样

您好Nicolas：

我个人不太熟悉RPi，所以如果问题和假设是基本的，请原谅。

假设

总之，听起来您在RPi上的程序无法可靠地生成ADS131A0x上的XTAL1/CLKIN引脚所需的信号，并触发nDRDY信号以启动ADC数据回读。  因此，系统的SCLK和CLKIN不同步，RPi必须 任意发送ADC数据读取命令，而不知道nDRDY的状态，这不会提供可靠的数据。 是这样吗？ 在这种情况下，可靠地意味着 在DOUT上导致ADC数据回读的命令期间不应触发F_DRDY。   

在我就上述情况发表意见之前，让我谈谈 直接的问题。

从数据表看，此芯片似乎允许同时读取和写入新的转换数据。 是这样吗？

我不知道这是什么意思。 转换不是通过读取或写入寄存器来启动的(使用WREG(S)和RREG(S)命令)。 ADS131A0x和ADS131M0x的全双工特性允许用户对DIN上的器件启动一个命令(如READ)，并读取DOUT上最后一个命令的转换结果。

忽略不 会在SPI帧中生成数据的重置，唤醒和类似命令；设备将继续进行转换并在需要时更新状态寄存器。 对于A0x，F_DRDY仅 在下一次转换开始前无法读取所有数据且nDRDY已切换时发生。

有关FIFO和M0x的更多信息，请回答下一个问题。

此外，当此FIFO已满时会发生什么情况？ 新的转换是否被覆盖或放弃？

正如您所指出的，ADS131A0x和ADS131M0x之间的区别是FIFO。 我需要与团队再次核实FIFO已满时的确切情况，因为唯一的数据表 显示FIFO "溢出"。 它将存储两个转换，然后在第三个转换中存储FIFO溢出。

因此，考虑到这一点，ADS131M0x仍然存在与以前相同的问题。 如果我们对nDRDY一无所知，并且不尝试在nDRDY的两个脉冲中收集数据，那么ADC回读就毫无价值了。  我认为M0x和A0x之间的一个区别是，如果我们不知道nDRDY发生了什么，那么您有两倍的时间来读取ADC数据。

通常，听起来好像您尝试在1 nDRDY周期内读取，因此它可以解决您的问题。 但是，如果您怀疑您在没有清除FIFO的情况下进行了3次以上的转换，建议在下一次转换之前重置或快速读取ADC两次。 在这种情况下，即使是内部超时类型"中断"也可以解决您的问题。

在DRDY信号上使用中断，在高频率下以良好的可重复性进行采样几乎是不可能的

对于A04，我认为我计算出的最大数据速率是~128kSPS或~30US的样品间隔时间。 假设SCLK大约为25MHz或40ns，我假设设备 可能在下一个数据就绪信号切换之前，通过两个完整的SPI数据帧读取，在最坏的情况下采用数据帧格式。 这些条件是否对RPi的实现非常困难？  

如果CLKIN生成是问题的一部分，是否可以使用同时作为RPi和ADS输入的晶体振荡器？ RPi输入转至可用作RPi参考的PLL的何处？ 这将使两个设备之间的频率漂移保持恒定，并释放一些"program bw (程序bw)"以查找nDRDY。

最佳，

-Cole

非常感谢您的详细回答。 我将使用大致相同的结构逐点回答。

假设
你是对的。 限制来自RPi Linux操作系统，它不是实时操作系统。 因此，它可以中断用户进程数毫秒，以几kHz以上的频率进行可靠采样几乎是不可能的。 避免这种情况的唯一方法是使用DMA引擎，它允许完全独立于CPU。 遗憾的是，在GPIO中断上没有触发DMA转换的简单方法，因此我需要以与ADS131不同步的定期间隔启动SPI传输。 由于10MHz的SPI传输比采样间隔短得多，因此这实际上非常有效。 但是由于两个时钟没有完全同步，因此存在一些慢速时钟漂移，这意味着在SPI传输期间的某个点可能发生转换/nDRDY切换，从而提高F_DRDY标志。 在SPI传输再次超出数据转换的"范围"之前，我读取的数据毫无价值。

ADS131A0x与ADS131M0x
在A0x上，当我在新转换开始/ nDRDY切换时仍在读取数据时，F_DRDY标志被激发，新的转换不被更新。 因此，在SPI传输再次超出数据转换的“范围”之前，我读取的数据毫无价值。 我的假设是，有某种"内部登记册"储存新的转换，不能同时读写。 这可以通过引入FIFO来解决，在FIFO中，“读取”操作(通过SPI)和“写入”操作(新转换)可以同时发生，而不会产生F_DRDY标志。 即使SPI传输同时进行，也可以将新的转换添加到FIFO中。 这是否合理？ 这是M0x中实现的吗？

在我的情况下，使用M0x，我可以尝试稍微提高RPi上的采样频率，以使FIFO永远不会溢出。 但在这种情况下，我有时可以读出一个空的FIFO，在这种情况下会发生什么情况？ 在A0x上，当读取速度高于转换速率时，相同的转换会被多次读取。 但我不确定在没有FIFO的情况下M0x会发生什么。

在DRDY信号上使用中断，在高频率下以良好的可重复性进行采样几乎是不可能的
我希望我在假设一段中的回答能够澄清这一点。

我认为我不能向RPi提供CLKIN信号。 但您提醒我，我应该更好地研究一下如何从RPi生成时钟以馈送至ADS131，因为这也可以解决问题。

此致，

Nicolas Verbeek

亲爱的Cole：

非常感谢您的支持。  现在更清楚了。  

此致，

Nicolas Verbeek