[参考译文] ADS124S08EVM：ADS124S08：更改输入通道后获取数据的时间

尊敬的 Bob：

整个早晨、我忙于回复、几乎完成了我的回答、然后浏览器通过上传屏幕截图而崩溃。 您可以想象、这非常令人烦恼。 关于这个问题、我在现场支持论坛上提出了一项建议。 但是、我将更详细地描述我的问题。

[引用用户="Bob Benjamin "]

您是否正在尝试使用 EVM 和 EVM GUI 获取3轴结果？

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当我对 EVM 采取最初的步骤时、我使用它、但我对此非常失望。 在我将每个命令发送到 EVM 后、EVM 没有响应、因此我必须在每个命令之后重置 EVM。 后来、当我开始开发固件时、我发现 ADS124S08没有响应我直接通过 SPI 连接发送的任何命令。 在对逻辑分析仪(LA)和示波器进行了一些检查之后、我发现总线耦合器 U3 (TXS0108ERGYR)几乎在每个引脚上都呈40MHz 正弦波动、因此我移除了该芯片、并仔细查看了原理图和我的开发环境 我发现我不需要这个、因为处理器和 ADC 以相同的电压(3.3V)运行。 拆下总线耦合器 U3后、我直接连接了五条必需的线路、例如 A4与 B4 (ADC_DRDY)、A5与 B5、依此类推、直至 A8-B8。 其余部分仍处于打开状态、因此 A1/B1至 A3/B3。 此外、我已向/CS 和 SCLK 添加了三个上拉电阻器(每个3k3)、/RESET 引脚也通过3k3电阻器连接到 Vdd (3.3V)。 通过 J3连接器、EVM 连接到另一个开发板的微控制器。 我希望这到目前为止还可以、并且连接的 Tiva 对其余部分没有影响。 顺便说一下、EVM 也通过具有3.3V 电压的 J3连接器进行飞线。我不使用 USB 连接器。

[引用用户="Bob Benjamin "]

要实际使用 EVM、需要单独的控制器和不同的固件集。

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这正是我现在所做的、它目前的工作正常。

[引用用户="Bob Benjamin "]

ADS124S08本身能够在3ms 内读取所有轴、但需要至少使用2ksps。  有关低延迟滤波器的转换时间、请参阅 ADS124S08数据表的表13。  您将需要使用第一个数据列中的时序、并在增益设置寄存器中添加来自可编程延迟设置的内部延迟。  默认值为14*tmod 周期。

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我已经签出了此配置、这里是我的结果。 我制作了一些屏幕截图、希望这有助于更清晰地展示几件事。 每个屏幕截图下方都有描述文本。

在这里、您可以看到 ADC 的初始化。 LA 在/CS 的下降沿被触发。 首先、我必须复位 ADC。

一段时间后、ADC 的初始化开始。 最后、我读回整个配置寄存器。 该寄存器的值如下。 我已对不是默认值的寄存器进行了彩色处理。

非默认值寄存器及其偏差：

器件状态寄存器(地址0x01)= 0x00、似乎正常、POR 已被清除

增益设置寄存器(0x03)= 0xEF、延迟= 0b111 = 1 * t_MOD (在复位命令后似乎不会复位、其他寄存器显示相同的效果)、启用 PGA、增益设置为128

系统控制寄存器(0x09)= 0x50、系统监控=启用内部温度传感器测量

ADC 处于连续转换模式、这是我遇到的问题。 DRDY 引脚变为低电平需要50至60ms 的时间。 我对软件内的 DRDY 引脚不执行任何操作、除了连接到逻辑分析仪的输入引脚之外、该引脚也未连接到任何硬件。 在源代码中、我添加了57ms 的延迟。 此后、DRDY 引脚处于低电平状态、我可以读回 ADC 值。 开始读取时、DRDY 会立即变为数据表中所述的高电平。

这是对读取过程的更深入的了解。 读出从0x13开始、然后从 ADC 获得3个字节。 不幸的是、我从昨天起得到错误的值(0x7FFFFF)、我不知道为什么会出现这种情况。 在此之前、我得到正确的值、对于通道对 AIN0 (+)和 AIN1 (-)、它是0x8DCACE (等于输入引脚上大约17..18mV 的值)、对于通道 AIN2/AIN4、它是0xFFF980 (=-0.000... MV、该输入短接并连接到 GND、因此该值正常)、对于 AIN8/AIN9、该值为0x0C540D (+/-1.883mV)。

最后一个序列是切换到下一个通道，在本例中切换到 AIN2(+)和 AIN4(-)。

最后、您可以在这里看到整个测量序列、包括开始时的初始化(仅在微控制器复位后发生)以及时间、这是问题、直到 DRDY 发生故障。 因此、三通道测量周期将需要大约170毫秒、这很长。

您能否看到或有任何想法、可能会出什么问题、需要这么多时间？

[引用用户="Bob Benjamin "]

在读取一个转换结果时、您可以按照图92中的时序、按照 ADS124S08数据表第71页的第9.5.4.3节中的信息、同时设置下一个转换结果的配置。

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是的、我已经看到过它、但这是为了以后、因为如果我对、我可以通过它节省的时间仅为几微秒。

提前非常感谢！

我对所发生的事情和您花费的时间感到遗憾、我发现了我所犯的错误。 您说得对、数据速率未正确设置。 我忘记了源代码中的一行、该行将新数据速率写入寄存器。

正如您在下面看到的、DRDY 引脚现在处于非常有效的状态。 仔细观察后、我发现 DRDY 引脚现在每0.244ms 下降一次、采样率为4000SPS。

非常感谢！

您的、

Klaus

PS：您知道我为什么从所有三个通道中仅获得0x7FFFFF 作为 ADC 值、这可能是什么原因？ 我测量了全部三个输入、并且电压没有变化(A0/A1 = 1.879mV、A2/A4 = 0.000mV、A8/A9 =-18.371mV)。

Klaus、您好！

我很高兴听到您取得了一些进展。  在基准的配置中、您使用的是 REF0的默认基准输入。  我要再次检查连接到 REF0的外部基准是否有效。  您还可以尝试使用内部基准来查看是否有任何更改。  如果基准电压无效或缺失、则很有可能看到满量程读数。

如果以上不是问题、您可以查看其他内容。  我不确定如何为传感器供电以及输出相对于 PGA 共模的关系、但您可以验证相对于 ADS124S08 AGND 的输入是否处于正确的输入范围内。  如果传感器和 ADC 之间未接地、则需要确保传感器的输出不会尝试将 PGA 驱动到电源轨。  我曾多次看到、不同的交流/直流电源的输出电压可能因彼此之间的不同而存在很大差异、需要在它们之间使用一个公共接地点。

此致、

Bob B

尊敬的 Bob：

[引用 user="Bob Benjamin ]]在您的基准配置中、您使用的是 REF0的默认基准输入。  我要再次检查连接到 REF0的外部基准是否有效。 [/报价]

有关这一点的简短更新：实际上、由于 EVM 上的连接很丑、因此基准电压不可用。 现在、这是固定的、但 ADC 的行为是奇怪的。 如果外部基准不可用、ADC 是否会损坏？ 如果我读出 ADC、则始终与所选的输入通道具有几乎相同的值。 最后6位或8位之间仅存在差异。 该值(计算为 0.127... V)当增益设置为1、2、4、8、16、 或32。 如果增益设置为64、那么当我获得乘以2的数字乘积值时、该值是其他增益系数的两倍。 增益为128时、该值再次增大2倍、因此所有输入端的计算电压都略高于0.5伏。 我假设 ADC 输入有损坏、但我不知道造成损坏的原因是什么。

[引用 user="Bob Benjamin "]您还可以尝试内部引用以查看是否有任何更改。  如果基准电压无效或缺失、则很有可能看到满量程读数。

感谢您的提示。 我不太熟悉 ADC、但这对我来说是合乎逻辑的。 有了这一变化、我将在周一进行检查、如果我能够从具有不同增益系数的不同输入中读出不同的值。

目前、我已经订购了一款新的 EVM。

[引用 user="Bob Benjamin "]我不确定如何为传感器供电以及输出相对于 PGA 共模的关系、但您可以验证相对于 ADS124S08 AGND 的输入是否在正确的输入范围内。

这是一个简单的故事。 力传感器由三个应变仪组成。 "上部"电阻器具有375欧姆、"下部"一个350欧姆。 总之、传感器需要2.5V /((375 + 350)欧姆/ 6)= 20.7mA。 板载基准电压无法驱动传感器、因此我想用输出电流至少为30mA 的更强基准代替该基准。 在连接器 J9引脚4 (不确定)提供该电压、而 GND 也在 J9和 J8上提供(取决于跳线设置)时、我想连接传感器。 对于我们的原型设计问题、到目前为止这应该是可以的。 稍后、当实施电量监测计的固件部件时、整个设计应使用3.7V/2000mAh 电池运行、该电池连接到降压/升压转换器(BQ27441)以获得3.3V 电压至少8小时。

[引用 user="Bob Benjamin "] 如果传感器和 ADC 之间未连接接地端，则需要确保传感器的输出不会尝试将 PGA 驱动到电源轨。  我曾多次看到、不同的交流/直流电源的输出电压可能因彼此之间的不同而存在很大差异、需要在它们之间使用一个公共接地点。 [/报价]

没错、接地失调电压会产生重大问题。 但我不认为我们会产生这样的问题、因为只有总共12根导线(每个应变仪4根导线)的传感器才会连接到 J7、J8和 J9。 电源数字接口将连接到 J3。

下周一、当我回到工作岗位时、我将在配置更改为内部基准时检查 ADC 的行为。 我会随时通知您。

到目前为止、

Klaus

Klaus、您好！

如果您的传感器需要30mA 电流、则内部基准或外部 REF5025都没有足够的驱动能力来直接激励传感器。  我会尝试连接一个外部电压源来激励传感器、同时还会将激励源连接到 J8引脚1 (+)和 J8引脚4 (-)上的 REF0输入。  您还应移除 JP8上的跳线以消除任何源争用、JP11应连接到 AGND 位置。 这将使激励源也成为基准、从而实现测量比例式。

如前所述、您可以尝试使用内部基准进行转换测量、同时使用外部源作为激励电源。  这也应该起作用、但噪声会更高、漂移也可能是一个长期问题。  比例式测量可消除这些问题。

此致、

Bob B

尊敬的 Bob：

为了阐明传感器电源、我想用稍强的 ADR431B (I_OUT max 30mA、需要21mA)。 EVM 上的跳线设置为右(JP8 2-3闭合、JP11 1-2闭合)。 我希望这不会成为问题。

硬件配置如下所示。 电阻器是我现在使用的电流设置、左侧的传感器应该是什么。

输入端的电压为：

AIN0 - AIN1：18.378mV、AIN2 - AIN4：0.00mV、AIN8 - AIN9：1.887mV、U_ref = 2.4994V

现在我已经重新配置了基准选择(基准控制寄存器)、我切换到了内部基准、但没有成功。 我想 ADS124S08损坏了、但我完全不知道原因是什么。 在所有输入通道上、无论它们是否短路、我都在 AIN0/AIN1 0.126963伏、AIN2/AIN4 0.126992伏和 AIN8-AIN9 0.127031伏处测量增益设置为1。 如果我再次在增益设置为2、4、8、16和32的情况下测量这些输入、则该值略有不同。 如果增益设置为64、则值将增加2倍、如果增益设置为128、则再次增加2倍。

上周、我只有一小段时间、其中的值是我所期望的值。 然后我有上限值(0x7FFFFF)、由于我修复了 JP9的难看连接、这些值令我感到困惑。 因此、我目前绝对不清楚原因是什么。 除了上面的原理图中显示的已将两根微型导线连接到 GND (SYNC/START 和 GND 连接到一个空闲的 J3引脚)之外、我在 EVM 上没有做任何更改。

Klaus、您好！

好的、我可以清楚地看到、您将 ADS124S08EVM 上的 REF5025替换为 ADR431、这是正确的吗？  您是否已验证基准输出是否稳定(无振荡)？  您可能需要移除连接到 ADR431修整引脚的电容器。  

您的图表不是很正确。  J7-1不连接到 AIN1、但不连接到 R70。  J7-4确实连接到 AIN0和 R70。  如果您使用前面所述的配置设置测量68 Ω 电阻器、则使用128增益并启用 PGA、则将超出 ADS124S08数据表第7.3节第8页所述的 PGA 输入范围。  在启用 PGA 的情况下、AIN2/AIN4的0V 输入也是如此。  您还应验证相对于接地 J3、START/SYNC 和 RESET 的连接是否正确。  我意识到、您很可能会在 J3上使用这些未连接的引脚来简化信号连接、但不清楚这些引脚的实际连接方式。  您的设置图片可能会帮助我验证。

在查看转换结果时、每次更改增益时、您应该会看到随着每个增益设置的增加、代码值会增加2倍。  反过来、输入的满量程范围也会减小2倍。 因此、输出代码与满量程范围相关。

让我们以 AIN8/AIN9的输入电压为目标。  该输入应处于适当的输入范围内。  您能给我一系列连续和连续的转换结果吗？转换结果大约为256到512？  这将帮助我了解正在发生的情况以及噪声是否是结果的一个因素。  其他2组输入将不是良好数据、因为它们将超出128时启用 PGA 的输入范围。 此外、请提供原始 ADC 结果(最好是十六进制值)、不会转换为电压。

此致、

Bob B

[引用用户="Bob Benjamin "]

很明显、您将 ADS124S08EVM 上的 REF5025替换为 ADR431是否正确？[/QUERP]

不是现在、我稍后将进行介绍。 目前、所有器件都处于在 ADC 器件上购买的状态(通过移除 U3来更改 Tiva 器件)。 现在连接到 J7/J8的外部电阻器仅用于仿真。

[引用用户="Bob Benjamin "]

您是否已验证基准输出是否稳定(无振荡)？  您可能需要移除连接到 ADR431修整引脚的电容器。 [/报价]

好消息！ 我修复了问题、EVM 未损坏。

导致测量结果混淆的原因是源代码中存在错误。 在配置和设置过程中。 系统控制寄存器(地址0x09)被配置为 DVDD/4测量值被置位。 这样、增益设置为1。 另一个问题是温度传感器的激活、在读取后未停用。

[引用用户="Bob Benjamin "]

您的图表不是很正确。  J7-1不连接到 AIN1、但不连接到 R70。[/quot]

是的、您是对的、我在绘制此图时出错了。 R70连接到 AIN0、因此我可以使用 ADC 测量与使用万用表相同的 AIN0/AIN1、AIN2/AIN4和 AIN8/AIN9值。

(以 mV 为单位的值)

[引用 user="Bob Benjamin ]Alet 的目标是 AIN8/AIN9的输入电压。  该输入应处于适当的输入范围内。  您能给我一系列连续和连续的转换结果吗？转换结果大约为256到512？  这将帮助我了解正在发生的情况以及噪声是否是结果的一个因素。  其他2组输入将不是良好数据、因为它们将超出128时启用 PGA 的输入范围。 此外、请提供原始 ADC 结果(最好是十六进制值)、不会转换为电压。

您是否仍然感兴趣？ 我可以修改源代码来实现这一目的。 目前、有关 ADC 的一切都已经完成。

到目前为止、感谢您抽出宝贵的时间为我提供帮助。

此致、

Klaus

Klaus、您好！

我很高兴听到您发现了这个问题。  我将认为这一情况已经结束。  如果您有任何疑问、请随时输入新帖子。

此致、

Bob B