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国产8通道24位ADC SGM58601(替代ADS1256)GD32单片机驱动程序调试

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楼主
ID:337280 发表于 2024-1-19 20:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
调试过程中遇到的问题：
最大的问题，使用SPI驱动时读数为0  -1  或者其他很大的数（都是不对的数），经过反复验证后发现与SPI时钟有关，参考STM32 驱动ADS1256程序 硬件SPI 时钟分频为256，烧录后驱动正常，修改分频系数后，读数异常。但是256分频后 时钟频率约1.几KHz 速度太慢。有反复调试了一会，发现SPI时钟速度 ，ADC采样频率都可能会导致读数错误，具体问题没有细究。经过调试后可以使用该程序驱动SGM58601。下面附上代码，单片机为GD32E103。

单片机源程序如下:
  1. #ifndef _SGM58601_H
  2. #define _SGM58601_H
  3. #include "gd32e10x.h"
  4. #include "systick.h"
  5. #include "spi.h"

  7. #define SGM58601_DRDY_PIN                GPIO_PIN_3
  8. #define SGM58601_DRDY                        gpio_input_bit_get(GPIOA, SGM58601_DRDY_PIN)

  10. //define commands
  11. #define SGM58601_CMD_WAKEUP   0x00
  12. #define SGM58601_CMD_RDATA    0x01
  13. #define SGM58601_CMD_RDATAC   0x03
  14. #define SGM58601_CMD_SDATAC   0x0f
  15. #define SGM58601_CMD_RREG     0x10
  16. #define SGM58601_CMD_WREG     0x50
  17. #define SGM58601_CMD_SELFCAL  0xf0
  18. #define SGM58601_CMD_SELFOCAL 0xf1
  19. #define SGM58601_CMD_SELFGCAL 0xf2
  20. #define SGM58601_CMD_SYSOCAL  0xf3
  21. #define SGM58601_CMD_SYSGCAL  0xf4
  22. #define SGM58601_CMD_SYNC     0xfc
  23. #define SGM58601_CMD_STANDBY  0xfd
  24. #define SGM58601_CMD_REST    0xfe

  26. //define the SGM58601 register values
  27. #define SGM58601_STATUS       0x00   
  28. #define SGM58601_MUX          0x01   
  29. #define SGM58601_ADCON        0x02   
  30. #define SGM58601_DRATE        0x03   
  31. #define SGM58601_IO           0x04   
  32. #define SGM58601_OFC0         0x05   
  33. #define SGM58601_OFC1         0x06   
  34. #define SGM58601_OFC2         0x07   
  35. #define SGM58601_FSC0         0x08   
  36. #define SGM58601_FSC1         0x09   
  37. #define SGM58601_FSC2         0x0A


  40. //define multiplexer codes
  41. #define SGM58601_MUXP_AIN0   0x00
  42. #define SGM58601_MUXP_AIN1   0x10
  43. #define SGM58601_MUXP_AIN2   0x20
  44. #define SGM58601_MUXP_AIN3   0x30
  45. #define SGM58601_MUXP_AIN4   0x40
  46. #define SGM58601_MUXP_AIN5   0x50
  47. #define SGM58601_MUXP_AIN6   0x60
  48. #define SGM58601_MUXP_AIN7   0x70
  49. #define SGM58601_MUXP_AINCOM 0x80

  51. #define SGM58601_MUXN_AIN0   0x00
  52. #define SGM58601_MUXN_AIN1   0x01
  53. #define SGM58601_MUXN_AIN2   0x02
  54. #define SGM58601_MUXN_AIN3   0x03
  55. #define SGM58601_MUXN_AIN4   0x04
  56. #define SGM58601_MUXN_AIN5   0x05
  57. #define SGM58601_MUXN_AIN6   0x06
  58. #define SGM58601_MUXN_AIN7   0x07
  59. #define SGM58601_MUXN_AINCOM 0x08   


  62. //define gain codes
  63. #define SGM58601_GAIN_1      0x00
  64. #define SGM58601_GAIN_2      0x01
  65. #define SGM58601_GAIN_4      0x02
  66. #define SGM58601_GAIN_8      0x03
  67. #define SGM58601_GAIN_16     0x04
  68. #define SGM58601_GAIN_32     0x05
  69. #define SGM58601_GAIN_64     0x06
  70. //#define SGM58601_GAIN_64     0x07

  72. //define drate codes
  73. #define SGM58601_DRATE_30000SPS   0xF0
  74. #define SGM58601_DRATE_15000SPS   0xE0
  75. #define SGM58601_DRATE_7500SPS   0xD0
  76. #define SGM58601_DRATE_3750SPS   0xC0
  77. #define SGM58601_DRATE_2000SPS   0xB0
  78. #define SGM58601_DRATE_1000SPS   0xA1
  79. #define SGM58601_DRATE_500SPS    0x92
  80. #define SGM58601_DRATE_100SPS    0x82
  81. #define SGM58601_DRATE_60SPS     0x72
  82. #define SGM58601_DRATE_50SPS     0x63
  83. #define SGM58601_DRATE_30SPS     0x53
  84. #define SGM58601_DRATE_25SPS     0x43
  85. #define SGM58601_DRATE_15SPS     0x33
  86. #define SGM58601_DRATE_10SPS     0x23
  87. #define SGM58601_DRATE_5SPS      0x13
  88. #define SGM58601_DRATE_2_5SPS    0x03

  90. // define commands
  91. #define SGM58601_CMD_WAKEUP   0x00
  92. #define SGM58601_CMD_RDATA    0x01
  93. #define SGM58601_CMD_RDATAC   0x03
  94. #define SGM58601_CMD_SDATAC   0x0f
  95. #define SGM58601_CMD_RREG     0x10
  96. #define SGM58601_CMD_WREG     0x50
  97. #define SGM58601_CMD_SELFCAL  0xf0
  98. #define SGM58601_CMD_SELFOCAL 0xf1
  99. #define SGM58601_CMD_SELFGCAL 0xf2
  100. #define SGM58601_CMD_SYSOCAL  0xf3
  101. #define SGM58601_CMD_SYSGCAL  0xf4
  102. #define SGM58601_CMD_SYNC     0xfc
  103. #define SGM58601_CMD_STANDBY  0xfd
  104. #define SGM58601_CMD_REST    0xfe

  106. //define the SGM58601 register values
  107. #define SGM58601_STATUS       0x00   
  108. #define SGM58601_MUX          0x01   
  109. #define SGM58601_ADCON        0x02   
  110. #define SGM58601_DRATE        0x03   
  111. #define SGM58601_IO           0x04   
  112. #define SGM58601_OFC0         0x05   
  113. #define SGM58601_OFC1         0x06   
  114. #define SGM58601_OFC2         0x07   
  115. #define SGM58601_FSC0         0x08   
  116. #define SGM58601_FSC1         0x09   
  117. #define SGM58601_FSC2         0x0A


  120. //define multiplexer codes
  121. #define SGM58601_MUXP_AIN0   0x00
  122. #define SGM58601_MUXP_AIN1   0x10
  123. #define SGM58601_MUXP_AIN2   0x20
  124. #define SGM58601_MUXP_AIN3   0x30
  125. #define SGM58601_MUXP_AIN4   0x40
  126. #define SGM58601_MUXP_AIN5   0x50
  127. #define SGM58601_MUXP_AIN6   0x60
  128. #define SGM58601_MUXP_AIN7   0x70
  129. #define SGM58601_MUXP_AINCOM 0x80

  131. #define SGM58601_MUXN_AIN0   0x00
  132. #define SGM58601_MUXN_AIN1   0x01
  133. #define SGM58601_MUXN_AIN2   0x02
  134. #define SGM58601_MUXN_AIN3   0x03
  135. #define SGM58601_MUXN_AIN4   0x04
  136. #define SGM58601_MUXN_AIN5   0x05
  137. #define SGM58601_MUXN_AIN6   0x06
  138. #define SGM58601_MUXN_AIN7   0x07
  139. #define SGM58601_MUXN_AINCOM 0x08   


  142. //define gain codes
  143. #define SGM58601_GAIN_1      0x00
  144. #define SGM58601_GAIN_2      0x01
  145. #define SGM58601_GAIN_4      0x02
  146. #define SGM58601_GAIN_8      0x03
  147. #define SGM58601_GAIN_16     0x04
  148. #define SGM58601_GAIN_32     0x05
  149. #define SGM58601_GAIN_64     0x06
  150. //#define SGM58601_GAIN_64     0x07

  152. //define drate codes
  153. #define SGM58601_DRATE_30000SPS   0xF0
  154. #define SGM58601_DRATE_15000SPS   0xE0
  155. #define SGM58601_DRATE_7500SPS   0xD0
  156. #define SGM58601_DRATE_3750SPS   0xC0
  157. #define SGM58601_DRATE_2000SPS   0xB0
  158. #define SGM58601_DRATE_1000SPS   0xA1
  159. #define SGM58601_DRATE_500SPS    0x92
  160. #define SGM58601_DRATE_100SPS    0x82
  161. #define SGM58601_DRATE_60SPS     0x72
  162. #define SGM58601_DRATE_50SPS     0x63
  163. #define SGM58601_DRATE_30SPS     0x53
  164. #define SGM58601_DRATE_25SPS     0x43
  165. #define SGM58601_DRATE_15SPS     0x33
  166. #define SGM58601_DRATE_10SPS     0x23
  167. #define SGM58601_DRATE_5SPS      0x13
  168. #define SGM58601_DRATE_2_5SPS    0x03

  170. void SGM58601_Gpio_Init(void);                                                                                                //SGM58601 GPIO初始化

  172. void SGM58601AWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte);                        //SGM58601A 写寄存器
  173. void SGM58601BWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte);                        //SGM58601B 写寄存器

  175. signed int SGM58601AReadData(unsigned char channel);                                                //SGM58601 读数据
  176. signed int SGM58601BReadData(unsigned char channel);                                                //SGM58601 读数据

  178. void SGM58601A_Init(void);                                                                                                        //SGM58601A 单端采集初始化
  179. void SGM58601B_Init(void);                                                                                                        //SGM58601B        差分采集初始化

  181. int  SGM58601_Read_SingleData(unsigned char channel);                                                //SGM58601A 单端ADC读取
  182. int  SGM58601_Read_DiffData(void);                                                                                        //SGM58601B 差分ADC读取


  185. #endif


复制代码
  1. #include "SGM58601.H"

  3. void SGM58601_Gpio_Init(void)
  4. {
  5.         gpio_init(SGM58601_GPIO_RCU,GPIO_MODE_IN_FLOATING,GPIO_OSPEED_50MHZ, SGM58601_DRDY_PIN);
  6. }

  8. void SGM58601AWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte)                        //A
  9. {
  10.    
  11.         SPI_CS1_ENABLE();
  12.         while(SGM58601_DRDY);//当SGM58601_DRDY为低时才能写寄存器
  13.         //向寄存器写入数据地址
  14.     SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WREG | (regaddr & 0x0F));
  15.     //写入数据的个数n-1
  16.     SPI0_ReadWriteByte(0x00);
  17.     //向regaddr地址指向的寄存器写入数据databyte
  18.     SPI0_ReadWriteByte(databyte);
  19.         SPI_CS1_DISABLE();
  20. }

  22. void SGM58601BWREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte)                        //B
  23. {
  24.    
  25.         SPI_CS2_ENABLE();
  26.         while(SGM58601_DRDY);//当SGM58601_DRDY为低时才能写寄存器
  27.         //向寄存器写入数据地址
  28.     SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WREG | (regaddr & 0x0F));
  29.     //写入数据的个数n-1
  30.     SPI0_ReadWriteByte(0x00);
  31.     //向regaddr地址指向的寄存器写入数据databyte
  32.     SPI0_ReadWriteByte(databyte);
  33.         SPI_CS2_DISABLE();
  34. }

  36. //初始化SGM58601  //  单端采集
  37. void SGM58601A_Init(void)        //A                                                                                       
  38. {
  39.         //*************自校准****************
  40. //  while(SGM58601_DRDY);
  41. //        SPI_CS1_ENABLE();
  42. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
  43. //        while(SGM58601_DRDY);
  44. //        SPI_CS1_DISABLE();
  45.         //**********************************

  47.         SGM58601AWREG(SGM58601_STATUS,0x06);               // 高位在前、使用缓冲
  48. //        SGM58601AWREG(SGM58601_STATUS,0x04);               // 高位在前、不使用缓冲

  50. //        SGM58601AWREG(SGM58601_MUX,0x08);                  // 初始化端口A0为‘+’，AINCOM位‘-’
  51.         SGM58601AWREG(SGM58601_ADCON,SGM58601_GAIN_1);                // 放大倍数1
  52.         SGM58601AWREG(SGM58601_DRATE,SGM58601_DRATE_7500SPS);  // 数据10sps
  53.         SGM58601AWREG(SGM58601_IO,0x00);               

  55.         //*************自校准****************
  56. //        while(SGM58601_DRDY);
  57. //        SPI_CS1_ENABLE();
  58. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
  59. //        while(SGM58601_DRDY);
  60. //        SPI_CS1_DISABLE();
  61.         //**********************************
  62. }


  65. //初始化SGM58601  //  差分采集
  66. void SGM58601B_Init(void)        //B
  67. {
  68.         //*************自校准****************
  69. //  while(SGM58601_DRDY);
  70. //        SPI_CS2_ENABLE();
  71. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
  72. //        while(SGM58601_DRDY);
  73. //        SPI_CS2_DISABLE();
  74.         //**********************************

  76.         SGM58601BWREG(SGM58601_STATUS,0x06);               // 高位在前、使用缓冲
  77. //        SGM58601BWREG(SGM58601_STATUS,0x04);               // 高位在前、不使用缓冲

  79.         SGM58601BWREG(SGM58601_MUX,0x08);                  // 初始化端口A0为‘+’，AINCOM位‘-’
  80.         SGM58601BWREG(SGM58601_ADCON,SGM58601_GAIN_64);                // 放大倍数1
  81.         SGM58601BWREG(SGM58601_DRATE,SGM58601_DRATE_2000SPS);  // 数据10sps
  82.         SGM58601BWREG(SGM58601_IO,0x00);               

  84.         //*************自校准****************
  85. //        while(SGM58601_DRDY);
  86. //        SPI_CS2_ENABLE();
  87. //        SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SELFCAL);
  88. //        while(SGM58601_DRDY);
  89. //        SPI_CS2_DISABLE();
  90.         //**********************************
  91. }

  93. //读取单端AD值
  94. signed int SGM58601AReadData(unsigned char channel)  //A
  95. {
  96.     unsigned int sum=0;
  97.         
  98.          while(SGM58601_DRDY);//当SGM58601_DRDY为低时才能写寄存器
  99.         SGM58601AWREG(SGM58601_MUX,channel);                //设置通道
  100.         SPI_CS1_ENABLE();
  101.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SYNC);
  102.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WAKEUP);                       
  103.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_RDATA);
  104.            sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 16);
  105.         sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 8);
  106.         sum |= SPI0_ReadWriteByte(0xff);
  107.         SPI_CS1_DISABLE();

  109.         if (sum>0x7FFFFF)           // if MSB=1,
  110.         {
  111.                 sum -= 0x1000000;       // do 2's complement

  113.         }
  114.     return sum;
  115. }

  117. signed int SGM58601BReadData(unsigned char channel)  //B
  118. {
  119.     unsigned int sum=0;
  120.         
  121.          while(SGM58601_DRDY);//当SGM58601_DRDY为低时才能写寄存器
  122.         SGM58601BWREG(SGM58601_MUX,channel);                //设置通道
  123.         SPI_CS2_ENABLE();
  124.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_SYNC);
  125.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_WAKEUP);                       
  126.         SPI0_ReadWriteByte(SGM58601_CMD_RDATA);
  127.            sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 16);
  128.         sum |= (SPI0_ReadWriteByte(0xff) << 8);
  129.         sum |= SPI0_ReadWriteByte(0xff);
  130.         SPI_CS2_DISABLE();

  132.         if (sum>0x7FFFFF)           // if MSB=1,
  133.         {
  134.                 sum -= 0x1000000;       // do 2's complement

  136.         }
  137.     return sum;
  138. }

  140. int SGM58601_Read_SingleData(unsigned char channel)
  141. {
  142.         return SGM58601AReadData( (channel << 4) | SGM58601_MUXN_AINCOM);
  143. }

  145. int SGM58601_Read_DiffData(void)
  146. {
  147.         return SGM58601BReadData( SGM58601_MUXP_AIN0 | SGM58601_MUXN_AIN1);
  148. }
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沙发
ID:301191 发表于 2024-1-20 15:06 | 只看该作者
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