简介
MS5182N
芯片是瑞盟科技的一款4通道的16位SAR ADC
芯片,其对标的是ADI
的AD7682
芯片,或者说基本上两者功能一样,可以作为国产替代。另外其MS5189
(8通道的)对标的则是AD7689
。我此次项目中仅使用了MS5182N
。不过还是吐槽一下,其数据手册做的真是无语,虽然明显有直接从AD7682
上抄过来的,不过抄的也是不忍足视,我都怀疑其有做详细勘检没。鉴于此,最后我还是直接用AD7682
的数据手册。
芯片操作
- 芯片拿到手对于软件或者驱动层开发的人来说,首先关注的是其总线操作方式,以及了解时序操作和寄存器内容了。该芯片是
(Q)SPI
接口的。
读写操作
1.该芯片有两种状态三种读写数据模式。
- 含繁忙指示器
- RDC (转换期间读取/写入)
- 此模式适合高速SPI
- RAC (转换后读取/写入)
- 此模式适合任何速度SPI
- RSC (转换全程读取/写入)
- 此模式适合任何速度SPI
- RDC (转换期间读取/写入)
- 不含繁忙指示器
- RDC (转换期间读取/写入)
- 此模式适合高速SPI
- RAC (转换后读取/写入)
- 此模式适合任何速度SPI
- RSC (转换全程读取/写入)
- 此模式适合任何速度SPI
- RDC (转换期间读取/写入)
2.是否使用繁忙指示器,是根据转换结束后的CNV的电平操作状态。
- 如果转换结束后,将CNV置高,则表示禁用(不使用)繁忙指示器。
- 如果转换结束后,将CNV拉低,则表示使用繁忙指示器。
三种读写数据模式的时序解读
1.RDC (转换期间读取/写入)
- 不含繁忙指示器的时序图:
- 注:
tCONV
:指转换指令写入时间tCYC
: 转换+采集数据的时间tDATA
:读取数据的时间/转换配置指令发送
- 注:
- 从
SCK
时钟信号时序图可以知道,该模式下发送转换指令是需要16个时钟
,意思就是每次发送指令时要连续写入两字节
的指令数据(因为ADC
是16bit
的)。- 在(
POWER UP
)上电之后,发送(可以是无效配置(xxx
))转换命令(同时也是读取n-2
次的数据,但因为时刚上电,所以读取的也是无效的转换数据,真正的数据是在第一次配置有效指令2次读取之后[就是tDATA那次有效配置开始]
)之后,将CNV
拉高(即不使用繁忙指示器)一段时间后,进入数据采集(ACQUISION
)状态,然后再将CNV拉低一段时间,采集结束,然后再将CNV
拉高,发送CFG(n)
(指第n次配置参数
)指令,当前也是读取第(n-2)
次的转换数据时刻,如此反复之。
!!!所以读取数据时,需要注意的时在写当前配置参数时CFG(n)
,同时接收的是前2次CFG(n-2)
发出配置指令下的转换数据。
有此图上电后的两次转换是无意义(CONVERSION UNDEFINEED
)的,数据直接丢弃。
- 在(
- 因为数据读取/写入是在
tDATA
期间,而此时间是有严格时间控制的,见下图。
所以对时钟要求较高,如下图:
一般用于高速SPI
(或者说常见MCU
模拟SPI
可能不适合该RDC
模式)
2.RAC (转换后读取/写入)
- 不含繁忙指示器的时序图:
- 注:
tCONV
:指转换指令写入时间tCYC
: 转换+采集数据的时间tDATA
:读取数据的时间/转换配置指令发送
- 注:
- 相比于上面
RDC
模式,从RAC
模式的时序图看到,在上电后(POWER UP
),不是在转换期间(tCONV
)时发送配置(也是读取第(n-2)次
配置指令转换的数据),而是在采集期间(ACQUISION
)发送配置,在转换期间时,CNV
引脚时拉高状态,在经过(tCONV
)时间后,然后再拉低。 - 因为数据读取/写入发生在
tACQ
期间,而此时间没有最大限制,见下图,所以低速度SPI
也可以使用。
3.RSC (转换全程读取/写入)
-
不含繁忙指示器的时序图:
- 注:
tCONV
:指转换指令写入时间tCYC
: 转换+采集数据的时间tDATA
:读取数据的时间/转换配置指令发送
- 注:
-
相比于
RAC
模式,从RSC
模式的时序图看到,其时序读写类似,上电后(POWER UP
),其不是在转换期间(tCONV
)时发送配置(也是读取第(n-2)次
配置指令转换的数据),而是在采集期间发送配置,但在上电后(POWER UP
)后进入转换期间(tCONV
)时,CNV
引脚有一个先拉高再拉低的过程,然后在发送配置指令(读取数据)是在采集(ACQUISION
)和转换整个时期,且其是将配置指令拆分成两次发送,每次发送8字节(从SCK
时钟可以看出),且在采集(ACQUISION
)和转换的时刻有一个CNV拉高再拉低的变化。可以认为其是SPI
的8bit
数据读写模式,而前面是SPI的16bit
读写模式。 -
因为数据读取/写入发生在
tACQ+tDAT
A期间,参考上面RAC模式
,而此时间没有最大限制,见上图,所以低速度SPI
也可以使用。
注:以上是无繁忙指示器的时序讲解,但是含有繁忙指示器的其实与其一样,只是每个模式的SCK多了一个时钟(本来16个SCK,但是繁忙指示器是有17个SCK的),如下含繁忙指示器的时序图。
- 含繁忙指示器的时序图: