51 单片机实战教程(13 外围芯片驱动程序之CS1237芯片驱动)

CS1237芯片是一枚国产24位A/D转换芯片，输出速率可选：10Hz、40Hz、640Hz、1.28kHz。内置时钟电路，不需外部晶振。带可编程PGA，PGA放大倍数可选：1、2、64、128。2 线 SPI通信接口，最快速率为 1.1MHz。供电电压：5V/3.3V。芯片应用场合：工业过程控制、电子秤、血压计、智能变换器、便携式设备等。

CS1237采用SOP8封装，Pin脚定义如下：

CS1237 SPI 串口通信

其基本时序如图所示：

CS1237读取数据时序图1：

CS1237读取数据时序图 2：

读取数据时序表：

功能配置：

SPI命令字：

CS1237有 2 个命令字，命令字的长度为 7bits，命令字描述如下：

CS1237命令字说明表：

CS1237 Config寄存器：

有了这些，就可以写CS1237的驱动库函数了。新建两个文件分别以cs1237.h，cs1237.c存入C51 Template文件夹下Library文件夹中。完成后的头文件如下：

/*cs1237.hDesigned by Bill LiuVersion 0.0 Modified last by Bill Liu on 12/10/2021
*/
#ifndef __CS1237_H__
#define __CS1237_H__#include "mtype.h"
#include "delay.h"
#include "myport.h"    //CS1237_SCLK and CS1237_DOUT were definedextern FSYSCLOCK FSCLK;
//************************************************************************************************************
typedef enum
{C1237_10HZ = 0,C1237_40HZ = 1,C1237_640HZ = 2,C1237_1280HZ = 3
}C1237_SPEED;//************************************************************************************************************
typedef enum
{C1237_PGA_1 = 0,C1237_PGA_2 = 1,C1237_PGA_64 = 2,C1237_PGA_128 = 3
}C1237_PGA;//************************************************************************************************************
typedef enum
{C1237_CHA = 0, //adc channelC1237_RST = 1, //cheap reservedC1237_TEM = 2, //temperature testC1237_INS = 3 //internal short
}C1237_CHN;/************************************************************************************************************
Function: C1237_InClk();
Return value: void
Discription: C1237 input a clk pusle for to read or write
Example:C1237_InClk();
*************************************************************************************************************/
void C1237_InClk();/************************************************************************************************************
Function: CS1237_ReadReg();
Return value: ui8
Discription: read CS1237 register
Example:CS1237_ReadReg();
*************************************************************************************************************/
ui8 CS1237_ReadReg();/************************************************************************************************************
Function: C1237_WriteReg(ui8 mData);
Return value: void
Discription: wreite data to C1237 register
Example:C1237_WriteReg(mData);
*************************************************************************************************************/
void C1237_WriteReg(ui8 mData);/************************************************************************************************************
Function: C1237_Init(BOOL refOutable,C1237_SPEED msel,C1237_PGA mselPga,C1237_CHN mselChn);
Return value: void
Discription: CS1237 init
Example:C1237_Init(0,C1237_10HZ,C1237_PGA_1,C1237_CHA);//ref voltage out disable,speed 10Hz,Pga 1, work at Adc mode
*************************************************************************************************************/
void C1237_Init(BOOL refOutable,C1237_SPEED msel,C1237_PGA mselPga,C1237_CHN mselChn);/************************************************************************************************************
Function: C1237_ReadResult();
Return value: ui32
Discription: read C1237 A/D result
Example:C1237_ReadResult();
*************************************************************************************************************/
ui32 C1237_ReadResult();#endif

完成后的源代码如下：

/*cs1237.cDesigned by Bill LiuVersion 0.1 Modified last by Bill Liu on 2/18/2022
*/#include "cs1237.h"//*************************************************************************************************************
void C1237_InClk()
{CS1237_SCLK= 1;Delayxus(2,FSCLK); CS1237_SCLK = 0;Delayxus(2,FSCLK);
}
//End of C1237_InClk()//*************************************************************************************************************
ui8 CS1237_ReadReg()
{ui8 i = 0;ui8 tem = 0;CS1237_SCLK = 0;CS1237_DOUT = 1;while( CS1237_DOUT);for(i = 0; i < 27; i++) //1-26th CLKC1237_InClk();;CS1237_DOUT = 1; //cs1237 direction input//C1237_InClk();   //27th CLKC1237_InClk();    //28th CLKC1237_InClk();   //29th CLKtem = 0x56;for(i = 0; i < 7; i++) //30~36th CLK{if(tem &0x40)CS1237_DOUT = 1;elseCS1237_DOUT = 0;C1237_InClk();;tem <<= 1;}CS1237_DOUT = 1; //cs1237 change to output directionC1237_InClk();; //37th CLKfor(i = 0; i < 8; i++) //37~45th CLK{tem <<= 1;C1237_InClk();if(CS1237_DOUT)tem++;}C1237_InClk();; //46th CLKreturn tem;
}
//End of CS1237_ReadReg()//*************************************************************************************************************
void C1237_WriteReg(ui8 mData)
{ui8 i = 0;ui8 tem = 0;CS1237_SCLK = 0;CS1237_DOUT = 1;while(CS1237_DOUT);for(i = 0; i < 27; i++) //1~26th CLKC1237_InClk();CS1237_DOUT = 1; //force high//C1237_InClk();//27th CLKC1237_InClk();//28th CLKC1237_InClk();//29th CLKtem = 0x65;for(i = 0; i < 7; i++)//30~36th CLK{if(tem & 0x40)CS1237_DOUT = 1;elseCS1237_DOUT = 0;C1237_InClk();tem <<= 1;}CS1237_DOUT = 0; //direction chage to intput directionC1237_InClk(); //37th CLKfor(i = 0; i < 8; i++) //38~45th CLK{if(mData&0x80)CS1237_DOUT = 1;elseCS1237_DOUT = 0;mData <<= 1;C1237_InClk(); }C1237_InClk();//46th CLK}
//End of C1237_WriteReg(ui8 mData)//*************************************************************************************************************
void C1237_Init(BOOL refOutable,C1237_SPEED msel,C1237_PGA mselPga,C1237_CHN mselChn)
{ui8 tem = 0;if(refOutable)ResetBit(&tem, 6);elseSetBit(&tem, 6);SetBits(&tem,5,4,msel);SetBits(&tem,3,2,mselPga);SetBits(&tem,1,0,mselChn);C1237_WriteReg(tem);
}
//End of C1237_Init(BOOL refOutable,C1237_SPEED msel,C1237_PGA mselPga,C1237_CHN mselChn) //*************************************************************************************************************
ui32 C1237_ReadResult()
{ui8 i;ui32 rdata = 0;CS1237_SCLK= 0;CS1237_DOUT = 1;while(CS1237_DOUT);          //waite ADC finishfor(i = 0; i < 24; i++){rdata <<= 1;C1237_InClk();if(CS1237_DOUT) //read datardata++;}C1237_InClk();C1237_InClk();C1237_InClk();return rdata;
}
//End of C1237_ReadResult()

受一些因素影响，可能个别ADC数据不是很准确，需要消除或减小其影响，我们可以采用多值平均法，阀值剔除法等数字滤波手法，有了以上库函数就可以轻松实现。读写验证如下：

上面串口接收区的值为寄存器读出值。

下面是AD转换结果。

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