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[参考译文] ADS8698:SPI 通信和 CLK 时序、即使连接了输入 AIN、也从 ADC 获取相同的非零值

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8698, ADS8688
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1430907/ads8698-spi-communication-and-clk-timing-getting-same-non-zero-value-from-adc-even-if-input-ain-is-connected-or-not

器件型号:ADS8698
主题中讨论的其他器件: ADS8688

工具与软件:

希望大家都做得好

我想问一些帮助、我需要 使用 ADS8698进行数据采集、并且由于我对 SPI 非常陌生、我不明白我到底在做什么
请提供帮助。

我具有采用 ADS8698的以下电路板
https://www.aliexpress.com/item/1005006570383341.html
ADS8698产品说明书
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads8698.pdf?ts = 1730097926835&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FADS8698 

我将 SPI 引脚和电位计连接到 Raspi 5V 的 V 和 Raspi GND 的 GND、中间 PINT 连接到 AIN0
电路板 VIN => 5V raspi
电路板 GND => GND raspi

下面是我的代码、如果我是否将输入连接到 AIN0、我将从 ADC 获得相同的值、并且即使我只是在 RST 命令之后读取响应、当我打印 adc_val = 255时、我仍然会获得相同的值

将 ADC 值转换为如下电压也是否正确?

adc_val  *  10.24/  (2  **  18)
# config.py ---------------------------------------------------------------
import time
import RPi.GPIO as GPIO
import spidev

RST_PIN = 25
CS_PIN = 8


SPI = spidev.SpiDev()
SPI.open(0, 0)


def digital_write(pin, value):
    GPIO.output(pin, value)

def delay_ns(ns):
    time.sleep(ns * 1e-9)

def spi_writebyte(data):
    SPI.writebytes(data)
   
def spi_readbytes(reg):
    return SPI.readbytes(reg)
   
def module_init():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    print(1)
    GPIO.setwarnings(False)
    print(2)
    GPIO.setup(RST_PIN, GPIO.OUT)
    print(3)
    GPIO.setup(CS_PIN, GPIO.OUT)
    SPI.max_speed_hz = 18_000_000 #18MHz
    SPI.mode = 1
    return 0

# End Config
# ads.py ---------------------------------------------------------------

import config
import RPi.GPIO as GPIO



CMD_REG = {
    'NO_OP'    : 0x0000, # Continue operation in previous mode
    'STDBY'    : 0x8200, # Device is placed into standby mode
    'PWR_DN'   : 0x8300, # Device is powered down
    'RST'      : 0x8500, # Program register is reset to default
    'AUTO_RST' : 0xA000, # Auto mode enabled following a reset
    'MAN_Ch_0' : 0xC000, # Channel 0 input is selected
    'MAN_Ch_1' : 0xC400, # Channel 1 input is selected
    'MAN_Ch_2' : 0xC800, # Channel 2 input is selected
    'MAN_Ch_3' : 0xCC00, # Channel 3 input is selected
    'MAN_Ch_4' : 0xD000, # Channel 4 input is selected
    'MAN_Ch_5' : 0xD400, # Channel 5 input is selected
    'MAN_Ch_6' : 0xD800, # Channel 6 input is selected
    'MAN_Ch_7' : 0xDC00, # Channel 7 input is selected
    'MAN_AUX'  : 0xE000 # AUX channel input is selected
}


rest = [ 0x85, 0x00]
class ADS:
    def __init__(self):
        self.rst_pin = config.RST_PIN
        self.cs_pin = config.CS_PIN
   
    def ADS_reset(self):
        config.digital_write(self.rst_pin, GPIO.HIGH)
        config.delay_ns(100)    
        config.digital_write(self.rst_pin, GPIO.LOW)
        config.delay_ns(100)    
        # config.spi_writebyte(rest)
        config.spi_writebyte([CMD_REG['RST']] )
        config.digital_write(self.rst_pin, GPIO.HIGH)
        # config.delay_ns(100)    

    def ADS_Write_Cmd(self, cmd_reg):
        config.digital_write(self.cs_pin, GPIO.LOW)
        config.spi_writebyte([cmd_reg] )
        config.digital_write(self.cs_pin, GPIO.HIGH)

    def ADS_Read_ADC_Data(self):
        config.digital_write(self.cs_pin, GPIO.LOW)
        config.spi_writebyte([CMD_REG['NO_OP']])
        buf = config.spi_readbytes(3)
        config.digital_write(self.cs_pin, GPIO.HIGH)
        read = (buf[0]<<16) & 0xff0000
        read |= (buf[1]<<8) & 0xff00
        read |= (buf[2]) & 0xff
        return read
   
    def ADS_init(self):
        if (config.module_init() != 0):
            return -1
       
        self.ADS_reset()
        return
   

# End ADS
# main.py ---------------------------------------------------------------

import ADS
import RPi.GPIO as GPIO

try:
    ADC = ADS.ADS()
    ADC.ADS_init()
    # ADC.ADS_Write_Cmd(ADS.CMD_REG['MAN_Ch_0'])
    # result = []

    while(1):
        adc_val = ADC.ADS_Read_ADC_Data()
        print("ADC = %lf        "%(adc_val * 10.24 / (2 ** 18)))
        print(adc_val )


except :
    GPIO.cleanup()
    print ("\r\nProgram end     ")
    exit()

# End Main
如果您能解释如何正确操作、我会很感激、我希望获得150Ksps。 我想它主要是关于 CLK 时序?
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    尊敬的 Ernist:

    欢迎来到我们的 e2e 论坛!  这里一切都很好!  您能否提供一个原理图、其中显示了如何将购买的 PCB 连接到控制器?  此外、显示 SCLK、CS、SDI 和 SDO 的逻辑分析仪或示波器屏幕截图比您提供的代码片段更有用。

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    我已经使用 BCM2835将 PCB 连接到 Raspberry Pi 4B。 遗憾的是、我没有逻辑分析仪或示波器。 下面是 Raspi 到 PCB 的连接和 URL 到 PCB 的原理图。

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    连接看起来不错、我假设您的电线相对较短。  您能否使用示波器或逻辑分析仪?  如果没有这个用于调试的资源、就很难实现。

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    尊敬的 Ernist:

    找到一个朋友或洛杉矶有什么运气?

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    抱歉、对象初始化在提供的代码中的 main ()函数中  
    我希望你能解释我的错误
    我仍然认为我发送字节的方式错误或按位操作错误  

    请告诉我应使用 示波器测试什么内容  
    感谢你的帮助

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    尊敬的 Ernist:

    仔细检查代码需要一些时间。  简单来说、您能否告诉我您所处理的输入电压是什么类型、以及您期望的转换结果与实际转换结果是什么?

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    你好,汤姆对不起迟回复  

    我正在使用电位计在通道0上传递3.3V 电压、预计会获得3.3.3V 电压、但输出范围为2.1V 至2.8V、波动很大、我期望的是恒定值。 如果我断开通道上的输入、我得到的电压大约为4.0v、我想这是数据表中提到的无效输出。  

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    尊敬的 Ernist:

    尝试在 J1处将 AIN0短接至地、并查看得到什么样的转换结果-它 在 0处应该相对稳定、也许有几个 LSB 切换。

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    "怎么样?  您是否取得了进展?

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    大家好、Tom、我最近更换了新的 ADS8688、一切都使用它进行了工作。 所以决定继续使用。 感谢您的帮助。 在我们结束该主题之前、我想问一下是否有方法可以获得精确的采样率? 我设法获得了大约150ksps 的采样速率、应用延迟以接近每个样本之间的恒定周期、我想由于每次都需要相同的32个时钟、因此每个样本的采样时间应该保持不变、对吧? 采样率仍然存在一些波动、大约为0.015%、这是可以接受的、但如果可以的话、我可以了解一下。 是否只能通过使用计时器和中断的低级硬件管理实现? 如果您有消息来源、我很乐意与您分享。 否则、我的问题会得到解决、感谢您的支持/  
    祝你度过美好的一天!  

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    尊敬的 Ernist:

    很遗憾、我没有为您准备的代码。  转换时间由内部时钟固定-采集(采样)时间具有最小值、但没有最大值-基本上 ADS8698会在转换过程完成后立即返回至采集模式。  如果您的 CPU 上有一个良好的计时器、则可以使用它来切换/CS 输入并启动一个转换周期。

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    谢谢你