主题中讨论的其他器件：MSP430FR4133、 INA2128、 INA128
我的电路当前使用 MSP430FR4133通过 SPI 与 ADS8353通信。 我们开发了代码和架构、在给定输入信号的情况下输出有效数据。 当我们尝试过采样时(例如、通过 A、循环连续采样多达32次)、就会出现问题。 输出的值会显著下降、只需反复测量、两者之间没有延迟。 我们的低增益通道应读取450个计数、并使用单个采样执行此操作、但对于最终的32个过采样值、它会快速下降至大约320个计数。 当我在每次测量后放入延迟周期时、这似乎是固定的、但对于一个应该进行32次过采样并在10ms 内传送输出的仪器来说、过采样环路内等待8000个周期显然非常耗时。 此外、考虑到 ADS8353的数据表中具有采样能力、因此应该没有必要这样做。 代码会一直等待、直到发送一个命令字节(a-f、用于确定平均多少个过采样)、然后输出单次测量。 下面是仅在 UART 上输出最后一次过采样测量的代码、我将在该代码中分析输出。
另外需要注意的是，在退出待机模式(不是 SPD 模式，在启用输出内部基准电压的情况下，*应该*花费3ms 的 SPD 模式)后，ADC 在 MCU 中输出有效数据需要很长的周期延迟(0.5ms)。 这是通过实验确定的、直到增加等待时间后、输出数据才会发生任何变化。 下面包括运行 MSP430FR4133并与 ADS8353通信的代码。
MCU 代码：
//指定电路板 ID#常数
#define Board_ID 0b01000000
//指定过采样常量
//#define NOP 32
//#define RS 5
//包括库
#include
#include
#include
#include
//声明函数
void SYSTEMinit()；
void writeUART (char*语句)；
INT 模拟(int 通道)；
void GPIOinit()；
//声明全局变量
volatile uint8_t HKID = 0；
volatile uint8_t MSR_FG = 0；
volatile uint8_t MSR_CMD = 0；
int main (空)
｛
//声明函数变量
INT j、NOP、RS；
uint16_t value[4]；
长平均值1；
长平均值2；
uint8_t data[6]；
uint8_t LightSensor；
uint16_t HK；
//执行系统初始化功能
SYSTEMMINIT()；
//_bis_SR_register (LPM0_bits | GIE)；
//启用中断
_bis_SR_register (GIE)；
//无限操作循环
while (1)
｛
//如果 ISR 已激活测量标志
如果(MSR_FG = 1)
｛
//将求和变量初始化为0
平均值1 = 0；
平均值2 = 0；
HKID = HKID % 5； //循环5个选项；Temp1、2、+15、-15、-15、 5.
如果(模拟(7)> 256)
｛
LightSensor = 0b00100000；
｝
其他
｛
LightSensor = 0b00000000；
｝
HK =模拟(HKID+2)；
DATA[0]= Board_ID + LightSensor +(HKID << 2)+(HK >> 8)；
HKID++；
数据[1]=HK；
//命令查找
开关(MSR_CMD)
｛
案例"e"：
NOP = 32；
Rs = 5；
中断；
案例'f'：
NOP = 64；
Rs = 6；
中断；
案例"A"：
NOP = 1；
Rs = 0；
中断；
情况"b"：
NOP = 4；
Rs = 2；
中断；
案例'c'：
NOP = 8；
Rs = 3；
中断；
案例"d"：
NOP = 16；
Rs = 4；
中断；
默认值：break；
｝
UCB0CTLW0 |= UCSWRST； //允许编辑几乎所有以下位。
UCB0CTLW0 &=~ UCCKPH； //数据在第一个边沿发生更改并在第二个边沿被捕捉
UCB0CTLW0 &=~ UCSWRST；
//配置 ADC
//配置 CFR (配置寄存器)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x86；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x40；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
_delay_cycles (24)；
//配置 REFDAC A (内部基准)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x91；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xFF；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
//配置 REFDAC B (内部基准)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xA1；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xFF；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
UCB0CTLW0 |= UCSWRST； //允许编辑几乎所有以下位。
UCB0CTLW0 |= UCCKPH； //数据在第一个边沿发生变化，在第二个边沿被捕捉
UCB0CTLW0 &=~ UCSWRST；
// while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
//while (UCB0STATW 和 UCBUSY)；
_delay_cycles (8000)； // ADC 预热时间
对于(j = 0、<NoP; j++)
｛
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择线
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
(void) UCB0RXBUF； //以防万一、清除 Rx 缓冲器
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (UCB0STATW 和 UCBUSY)； // SPI B0缓冲器就绪？
值[0]= UCB0RXBUF； //存储 ADC 数据的8位
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (UCB0STATW 和 UCBUSY)； // SPI B0缓冲器就绪？
值[1]= UCB0RXBUF； //存储8位 ADC 数据
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (UCB0STATW 和 UCBUSY)； // SPI B0缓冲器就绪？
值[2]= UCB0RXBUF； //存储8位 ADC 数据
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (UCB0STATW 和 UCBUSY)； // SPI B0缓冲器就绪？
值[3]= UCB0RXBUF； //存储8位 ADC 数据
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择线路
//_DELAY_CYCLES (8000)；
//每个通道的总和平均值
average1 +=(value[0]<<8)+ value[1]；
average2 +=(value[2]<<8)+ value[3]；
//if (j=1)
｛
DATA[2]= Value[0]；//仅输出用于故障排除的最终数据值
数据[3]=值[1]；
数据[4]=值[2]；
数据[5]=值[3]；
｝
｝
//右移平均值转换为平均值
average1 = average1 >> rs；
average2 = average2 >> rs；
/*//通过 LSB 的直接分配和向右移位来分配数据字节，从而仅获取 MSB
DATA[2]= average1 >> 8；
DATA[3]=平均值1；
DATA[4]=平均2 >> 8；
DATA[5]=平均值2；*/
//通过 UART 传输数据
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[0]； //发送数据字节
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[1]； //发送数据字节
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[2]； //发送数据字节
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[3]； //发送数据字节
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[4]； //发送数据字节
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))； //轮询发送标志
UCA0TXBUF = DATA[5]； //发送数据字节
//
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x86； //
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x60； //
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
//重置测量标志
MSR_FG=0；
//进入低功耗模式
//_bis_SR_register (LPM0_bits)；
｝
｝
｝
//计时器 A0中断服务例程
#if defined (__TI_Compiler_version__)|| Defined (__IAR_systems_ICC__)
#pragma vector = TIMER0_A0_vector
_interrupt void Timer_A (void)
#Elif defined (_GNU_)
void __attribute__((interrupt (TIMER0_A0_vector)) Timer_A (void)
其他
错误编译器不受支持！
#endif
｛
WDTCTL = WDTPW + WDTCNTCL； //提供密码并清除看门狗计时器
TA0CCR0 += 30000； //操纵此值以影响周期。 会直接呈线性变化。 确保其与上面的值相匹配。 30000=3.9ms 周期。
｝
// UART 中断服务例程
#if defined (__TI_Compiler_version__)|| Defined (__IAR_systems_ICC__)
#pragma vector=USCI_A0_Vector
_interrupt void USCI_A0_ISR (void)
#Elif defined (_GNU_)
void __attribute__((中断(USCI_A0_Vector)) USCI_A0_ISR (void)
其他
错误编译器不受支持！
#endif
｛
switch (__evo_in_range (UCA0IV、USCI_UART_UCTXCPTIFG))
｛
USCI_NONE 案例：中断；
USCI_UART_UCRXIFG 案例：
UCA0IFG &=~ UCRXIFG； //清除中断
MSR_CMD = UCA0RXBUF； //记录命令字
MSR_FG = 1； //激活测量命令标志
中断；
案例 USCI_UART_UCTXIFG：中断；
案例 USCI_UART_UCSTTIFG：中断；
案例 USCI_UART_UCTXCPTIFG：中断；
默认值：break；
｝
｝
空 SYSTEMMINIT()
｛
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD； //停止看门狗计时器
GPIOinit()；
//针对未连接条件的复位引脚
//SFRRPCR |= SYSRSTUP + SYSRSTRE； //为复位引脚启用上拉电阻。 计划使用一个外部电阻器、因此这是不必要的、因为硬件解决了这个问题。
//配置 GPIO
P5DIR = 0x00； //将所有 DIR 设置为 USCIB 所需的输入
P5DIR |= BIT0； //用作通道选择(SPI)的 I/O 引脚
P5OUT |= BIT0； //将通道选择引脚设置为低电平
P5SEL0 = 0x0E； //与上述相同。 将端口5引脚1-3的全部设置为1
P1SEL0 |= BIT0 + BIT1； //将2-UART 引脚设置为主要非 I/O 功能
//时钟配置
FRCTL0 = FRCTLPW | NWAITS_1； //配置等待状态 thingy。 速度高于8MHz 时所需的
_bis_SR_register (SCG0)； //禁用 FLL
PM5CTL0 &=~LOCKLPM5； //将引脚锁定到位
CSCTL3 |= SELREF_REFOCLK； //将 REFO 设置为 FLL 基准源
CSCTL0 = 0； //清除 DCO 和 MOD 寄存器
CSCTL1 &=~(DCORSEL_7)； //首先清除 DCO 频率选择位
CSCTL1 |= DCORSEL_5； //设置 DCO = 16MHz
CSCTL2 = FLLD_0 + 487； // DCODIV = 16MHz
_DELAY_CYCLES (3)；
_BIC_SR_register (SCG0)； //启用 FLL
while (CSCTL7 &(FLLUNLOCK0 | FLLUNLOCK1))； // FLL 锁定
CSCTL4 = SELMS_DCOCLKDIV； //默认 DCODIV SMCLK 源
//计时器配置
TA0CCTL0 |= CCIE； //启用 TACCR0中断
TA0CCR0 = 30000； //操纵此值来调整时间频率。 以线性方式直接随周期变化。
TA0CTL |= tassel_SMCLK | MC__Continous； // SMCLK，连续模式
WDTCTL = WDTPW + WDTIS_4； //将看门狗设置为看门狗模式以每4ms 触发一次，使用 SMCLK
UCA0CTLW0 |= UCSWRST； //允许配置 UART
UCA0CTLW0 |= UCSSEL_SMCLK； //选择 SMCLK 作为 UART 的时钟源
UCA0BR0 = 8； // 16MHz 至115.2k 波特率。 请参阅表(第589页)
UCA0MCTLW = 0xF700 | UCOS16 | UCBRF_10；
UCA0CTLW0 &=~UCSWRST； //初始化 eUSCI
_enable_interrupt ()；
UCA0IE |= UCRXIE； //启用 USCI_A0 RX 中断
ADCCTL0 |= ADCSHT_2 + ADCON； // ADCON、S&H=32 ADC CLKS
ADCCTL1 &=~ ADCCONSEQ0 + ADCCONSEQ1； //设置单次转换单通道模式
ADCMCTL0 |= ADCSREF_1； //将刻度顶部设置为1.5V、底部设置为接地
ADCCTL1 |= ADCSHP；
ADCCTL1 |= ADCSSEL_0； // ADCCLK =约5MHz 的 MODOSC
ADCCTL2 |= ADCRES_1； // 0提供8位，1提供10位，2提供12位。
PMMCTL0_H = PMMPW_H； //解锁 PMM 寄存器。 温度传感器所需
PMMCTL2 |= INTREFEN； //启用内部基准
_DELAY_CYCLES (400)； //基准趋稳延迟
UCB0CTLW0 |= UCSWRST； //允许编辑几乎所有以下位。
UCB0CTLW0 &=~ UCCKPH； //数据在第一个边沿发生更改并在第二个边沿被捕捉
UCB0CTLW0 &=~ UCCKPL； //非活动状态为高电平
UCB0CTLW0 |= UCMSB； //最高有效位优先
UCB0CTLW0 &=~ UC7BIT； // 8位数据
UCB0CTLW0 |= UCMST； //将 MSP 设置为主控模式
UCB0CTLW0 |= UCMODE1； //低电平有效的4引脚模式、在 STE (M？)时使能从器件 = 0
UCB0CTLW0 |= UCSYNC； //同步模式，共享时钟
UCB0CTLW0 |= UCSSEL_SMCLK； //选择特定于器件的模式、即 SMCLK (16MHz)
UCB0BRW = 0x01； //将 SPI 的共享时钟除以2
UCB0CTLW0 |= UCSTEM； //为4线制从机生成使能信号
UCB0CTLW0 &=~ UCSWRST； //启用机器
//配置 ADC
//配置 CFR (配置寄存器)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x86；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x60；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
//配置 REFDAC A (内部基准)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x91；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xFF；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
//配置 REFDAC B (内部基准)
P5OUT &=~ BIT0； //激活通道选择
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xA1；
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0xFF；
//发送四个字节的零来完成帧
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
UCB0TXBUF = 0x00； //发送8个零
while (((UCB0IFG & UCTXIFG)=0)； //轮询发送标志
P5OUT |= BIT0； //取消激活通道选择
//_DELAY_CYCLES (16000)；
UCB0CTLW0 |= UCSWRST； //允许编辑几乎所有以下位。
UCB0CTLW0 |= UCCKPH； //数据在第一个边沿发生变化，在第二个边沿被捕捉
UCB0CTLW0 &=~ UCSWRST；
｝
INT 模拟(int 通道)
｛
ADCCTL0 &=~ ADCENC； //取消启用 ADC 以便可以更改输入通道
如果(通道= 2) //在不改变基准电压的情况下改变输入通道
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_2 + ADCSREF_1； // A2 =+5V
｝
如果(通道== 3)
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_3 + ADCSREF_1； // A3 =-15
｝
如果(通道== 4)
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_4 + ADCSREF_1； // A4 =+15
｝
如果(通道== 5)
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_5 + ADCSREF_1； // A5 =温度1
｝
如果(通道== 6)
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_6 + ADCSREF_1； // A6 =温度2
｝
如果(通道== 7)
｛
ADCMCTL0 = ADCINCH_7 + ADCSREF_1； // A7 =光传感器
｝
ADCIFG &=~ADCIFG0； //清除标志
ADCCTL0 |= ADCENC | ADCSC； //开始 ADC 转换
while ((ADCIFG & ADCIFG0)=0)； //轮询标志被触发
返回 ADCMEM0；
｝
空 writeUART (char*语句)
｛
int i；
对于(i = 0；i < strlen (句子)；i++)｛
while (！(UCA0IFG&UCTXIFG))；
UCA0TXBUF =句子[i]；
｝
返回；
｝
空 GPIOinit()
｛
//这会引起一个初始0x00在串行端口上输出
P1DIR = 0xFF；P2DIR = 0xFF；P3DIR = 0xFF；P4DIR = 0xFF；
P5DIR = 0xFF；P6DIR = 0xFF；P7DIR = 0xFF；P8DIR = 0xFF；
P1REN = 0xFF；P2REN = 0xFF；P3REN = 0xFF；P4REN = 0xFF；
P5REN = 0xFF；P6REN = 0xFF；P7REN = 0xFF；P8REN = 0xFF；
P1OUT = 0x00；P2OUT = 0x00；P3OUT = 0x00；P4OUT = 0x00；
P5OUT = 0x00；P6OUT = 0x00；P7OUT = 0x00；P8OUT = 0x00；
返回；
｝
