ads1256 + STM32 + CubeMX 软件开发备忘
通讯
ADS1256作为从机，使用主机进行双向通讯。CubeMX配置SPI如下：
除此之外，还需要将DRDY引脚接入单片机一个支持外部中断的引脚，配置为下降沿触发即可。在本例中，为了便于展示，是在主循环中轮询DRDY引脚来实现的，在实际应用中建议利用外部中断进行。
输入引脚
ADS1256虽然有AIN0~AIN7、AINCOM九个模拟输入引脚，但它实际上是一个单通道ADC，只不过可以在9个引脚中，任意配置一个输入引脚为P，任意配置一个输入引脚为N，作为一组差分输入。
有两种典型用法：
- AIN0~AIN7作为八个输入端，AINCOM作为公共输入端，构成8通道ADC
- 将AINCOM接模拟地，AIN0~AIN7八个引脚两两配对，构成4通道ADC
因此，ADS1256像是一个单刀多置开关，每次只能接入一路差分信号进行AD转换，如果要切换到其他路差分信号，则需要通过配置MUX寄存器将单刀多置开关“扳”到下一个通道上。如何“扳”，参考数据手册：
当一个DRDY下降沿到来时，表示ADS1256已经完成一次转换，此时需要做：
- 写MUX寄存器，将其配置成你下一个需要读的通道；
- 依次发送同步命令（SYNC）、唤醒命令（WAKEUP）；
- 发送单次读命令（RDATA）；
- 读24位AD采集数据，注意，该数据是你上一次所配置通道的AD值，而不是你刚刚在第(1)条中配置的通道。
输入范围
ADS1256的差分输入（AINP-AINN）范围为2倍的参考电压。如果配置了增益不为1（ADCON寄存器），则是2倍的参考电压/增益。
单端输入（AIN0~AIN7、AINCOM）范围为AGND至AVDD。如果打开了缓冲（STATUS寄存器），单端输入的最大值会损失2V，即范围为AGND至AVDD-2V。
示例代码
本示例代码基于CubeMX@Hal库
ads1256.h
#ifndef __ADS1256_H_
#define __ADS1256_H_#include "stm32f1xx_hal.h"#define AD2_DRDY HAL_GPIO_ReadPin(AD2_DRDY_GPIO_Port, AD2_DRDY_Pin)// define commands
#define ADS1256_CMD_WAKEUP 0x00
#define ADS1256_CMD_RDATA 0x01
#define ADS1256_CMD_RDATAC 0x03
#define ADS1256_CMD_SDATAC 0x0f
#define ADS1256_CMD_RREG 0x10
#define ADS1256_CMD_WREG 0x50
#define ADS1256_CMD_SELFCAL 0xf0
#define ADS1256_CMD_SELFOCAL 0xf1
#define ADS1256_CMD_SELFGCAL 0xf2
#define ADS1256_CMD_SYSOCAL 0xf3
#define ADS1256_CMD_SYSGCAL 0xf4
#define ADS1256_CMD_SYNC 0xfc
#define ADS1256_CMD_STANDBY 0xfd
#define ADS1256_CMD_REST 0xfe // define the ADS1256 register values
#define ADS1256_STATUS 0x00
#define ADS1256_MUX 0x01
#define ADS1256_ADCON 0x02
#define ADS1256_DRATE 0x03
#define ADS1256_IO 0x04
#define ADS1256_OFC0 0x05
#define ADS1256_OFC1 0x06
#define ADS1256_OFC2 0x07
#define ADS1256_FSC0 0x08
#define ADS1256_FSC1 0x09
#define ADS1256_FSC2 0x0A // define multiplexer codes
#define ADS1256_MUXP_AIN0 0x00
#define ADS1256_MUXP_AIN1 0x10
#define ADS1256_MUXP_AIN2 0x20
#define ADS1256_MUXP_AIN3 0x30
#define ADS1256_MUXP_AIN4 0x40
#define ADS1256_MUXP_AIN5 0x50
#define ADS1256_MUXP_AIN6 0x60
#define ADS1256_MUXP_AIN7 0x70
#define ADS1256_MUXP_AINCOM 0x80 #define ADS1256_MUXN_AIN0 0x00
#define ADS1256_MUXN_AIN1 0x01
#define ADS1256_MUXN_AIN2 0x02
#define ADS1256_MUXN_AIN3 0x03
#define ADS1256_MUXN_AIN4 0x04
#define ADS1256_MUXN_AIN5 0x05
#define ADS1256_MUXN_AIN6 0x06
#define ADS1256_MUXN_AIN7 0x07
#define ADS1256_MUXN_AINCOM 0x08 // define gain codes
#define ADS1256_GAIN_1 0x00
#define ADS1256_GAIN_2 0x01
#define ADS1256_GAIN_4 0x02
#define ADS1256_GAIN_8 0x03
#define ADS1256_GAIN_16 0x04
#define ADS1256_GAIN_32 0x05
#define ADS1256_GAIN_64 0x06
//#define ADS1256_GAIN_64 0x07 // define drate codes
#define ADS1256_DRATE_30000SPS 0xF0
#define ADS1256_DRATE_15000SPS 0xE0
#define ADS1256_DRATE_7500SPS 0xD0
#define ADS1256_DRATE_3750SPS 0xC0
#define ADS1256_DRATE_2000SPS 0xB0
#define ADS1256_DRATE_1000SPS 0xA1
#define ADS1256_DRATE_500SPS 0x92
#define ADS1256_DRATE_100SPS 0x82
#define ADS1256_DRATE_60SPS 0x72
#define ADS1256_DRATE_50SPS 0x63
#define ADS1256_DRATE_30SPS 0x53
#define ADS1256_DRATE_25SPS 0x43
#define ADS1256_DRATE_15SPS 0x33
#define ADS1256_DRATE_10SPS 0x23
#define ADS1256_DRATE_5SPS 0x13
#define ADS1256_DRATE_2_5SPS 0x03long double ADS1256ReadData(uint8_t channel);
void ADS1256_Init(void);#endif
ads1256.c
#include "ADS1256.h"
#include "spi.h"unsigned int sum;
long ulResult;
long double ldVolutage;void delay_us(uint32_t udelay)
{uint32_t Delay = udelay * 72/4;do{__NOP();}while (Delay --);
}//写ADS1256的寄存器
void ADS1256WREG(unsigned char regaddr,unsigned char databyte)
{unsigned char cmd;while(AD2_DRDY);//当AD2_DRDY为低时才能写寄存器//向寄存器写入数据地址cmd = ADS1256_CMD_WREG|(regaddr & 0x0F);HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);//写入数据的个数n-1cmd = 0x00;HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);//向regaddr地址指向的寄存器写入数据databyteHAL_SPI_Transmit(&hspi1, &databyte, 1, 10);
}//初始化ADS1256
void ADS1256_Init(void)
{ADS1256WREG(ADS1256_STATUS,0x00);//高位在前、禁用自校准、禁用缓冲ADS1256WREG(ADS1256_ADCON,0x00);// 放大倍数1ADS1256WREG(ADS1256_DRATE,ADS1256_DRATE_5SPS);// 数据5spsADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN0 | ADS1256_MUXN_AINCOM);// 初始化端口A0为‘+’，AINCOM位‘-’
}//读取AD值
long double ADS1256ReadData(uint8_t channel)
{unsigned char data1,data2,data3;unsigned char cmd;while(AD2_DRDY);//切换通道//注意：本次写入的新通道在下次读取时才会生效，本次读到的是上一次的值switch(channel){case 0:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN0 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break;case 1:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN1 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 2:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN2 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 3:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN3 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 4:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN4 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 5:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN5 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 6:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN6 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; case 7:ADS1256WREG(ADS1256_MUX, ADS1256_MUXP_AIN7 | ADS1256_MUXN_AINCOM);break; }cmd = ADS1256_CMD_SYNC;HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);cmd = ADS1256_CMD_WAKEUP;HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);//发送单次读命令cmd = ADS1256_CMD_RDATA;HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);//读24位数据HAL_SPI_Receive(&hspi1, &data1, 1, 10);HAL_SPI_Receive(&hspi1, &data2, 1, 10);HAL_SPI_Receive(&hspi1, &data3, 1, 10);sum = (unsigned int)(data1<<16)|(data2<<8)|data3;//单位转换为mV (VREF=2.5V) ulResult = sum;if(ulResult & 0x800000){ulResult = ~(unsigned long)ulResult;ulResult &= 0x7fffff;ulResult += 1;ulResult = -ulResult;ldVolutage = (long double)ulResult*0.000596046518808;}else ldVolutage = (long double)ulResult*0.000596046518808;return ldVolutage;
}
main.c
void main()
{/** 其他代码略*/ADS1256_Init();while (1){/** 其他代码略*/AD_value0 = ADS1256ReadData(1);AD_value1 = ADS1256ReadData(2);AD_value2 = ADS1256ReadData(3);AD_value3 = ADS1256ReadData(4);AD_value4 = ADS1256ReadData(5);AD_value5 = ADS1256ReadData(6);AD_value6 = ADS1256ReadData(7);AD_value7 = ADS1256ReadData(0);}
}AD_value1 = ADS1256ReadData(1);AD_value1 = ADS1256ReadData(2);AD_value2 = ADS1256ReadData(3);AD_value3 = ADS1256ReadData(4);AD_value4 = ADS1256ReadData(5);AD_value5 = ADS1256ReadData(6);AD_value6 = ADS1256ReadData(7);AD_value7 = ADS1256ReadData(0);}
}
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