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Other Parts Discussed in Post: ADS8588S

簡(jiǎn)介：ADS8588S是具有8通道16位精度同步采樣的SAR ADC，采樣速度最大為200KSPS， 廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的采樣電路，具有高精度和高可靠性，ADS8588S有靈活的與主機(jī)通訊模式，同時(shí)支持串行(serial mode)，并行(parallel mode)和并行字節(jié)（parallel byte mode）通訊。ADS8588S的通訊有特定的時(shí)序要求，必須完全滿足時(shí)序才能正確讀取數(shù)據(jù)。并行字節(jié)相對(duì)串行和并行而言稍復(fù)雜，這里介紹并行字節(jié)通訊的一些要點(diǎn)。

并行字節(jié)是把一個(gè)16位的數(shù)據(jù)分為兩個(gè)8位的字節(jié)來(lái)讀，并行的先讀高8位，再讀低8位，依次讀完8個(gè)通道，一共讀16次。讀完后再進(jìn)行下一次轉(zhuǎn)換，下一個(gè)周期然后再讀16次。Datasheet中parallel byte mode的讀時(shí)序如下圖1: 其中CS是片選，RD是讀信號(hào)，一般CS和RD可以連在一起，DB[7:0]是8位并行字節(jié)信號(hào)，F(xiàn)RSTDATA信號(hào)指示開(kāi)始讀第一通道， 根據(jù)datasheet, FRSTDATA會(huì)在RD的第一個(gè)下降沿變成高電平，表示這是讀一通道數(shù)據(jù)。

圖1

如果只遵守這個(gè)讀的時(shí)序仍然有可能出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤，我們讀的時(shí)候還需要參考另外一個(gè)時(shí)序，ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)序，Datasheet中如下圖2：其中CONVSTA和CONVSTB是ADC開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)，BUSY表示正在轉(zhuǎn)換，如果BUSY是高，表示本次轉(zhuǎn)換還沒(méi)有結(jié)束，CS是上圖中的片選， RESET是復(fù)位信號(hào)。

圖2

這其中隱藏著一個(gè)潛在的邏輯，在圖1的時(shí)序中，在讀信號(hào)RD的第一個(gè)下降沿，F(xiàn)RSTDATA會(huì)升高指示第一個(gè)通道，但是前提是必須在BUSY由高到低之后的第一個(gè)下降沿，如果16次讀數(shù)的起始不是從BUSY變低之后開(kāi)始讀，就有可能出現(xiàn)嚴(yán)重的錯(cuò)誤，舉例如下：下圖3中CS就是RD信號(hào)，兩個(gè)連在一起，我們看到先是ConVST(A/B)信號(hào)上升表示ADC開(kāi)始轉(zhuǎn)換，BUSY升高表示正在轉(zhuǎn)換，但是這時(shí)RD信號(hào)已經(jīng)開(kāi)始讀數(shù)，每一個(gè)脈沖是一個(gè)BYTE， 兩個(gè)脈沖表示一個(gè)16位數(shù)據(jù)，一共8個(gè)數(shù)據(jù)，所以每個(gè)周期RD是16個(gè)脈沖。這里RD在BUSY開(kāi)始之前讀了，當(dāng)BUSY結(jié)束（下降沿）后第一個(gè)RD讀數(shù)（為圖3CS/RD信號(hào)第6個(gè)脈沖下降沿）會(huì)讓系統(tǒng)認(rèn)為這是第一個(gè)通道數(shù)據(jù)的高8位，后面的數(shù)據(jù)依次往下，然而實(shí)際MCU發(fā)出的卻是第3組信號(hào)的低8位，這時(shí)MCU認(rèn)為的讀數(shù)邏輯不僅在通道的對(duì)應(yīng)上出錯(cuò)，連在每個(gè)16位數(shù)據(jù)的高8位低8位的順序也會(huì)出錯(cuò)。

圖3

我們?cè)诘?通道加5V，對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)位0x7FFF,其余通道都是對(duì)地即0V， 對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)是0x0000，我們用圖3時(shí)序進(jìn)行讀數(shù)，從MCU中看到的結(jié)果如下：我們發(fā)現(xiàn)MCU認(rèn)為的第8通道數(shù)據(jù)并不是0x7FFF，其中高8位的7F變成了3通道的低8位，其中低8位的FF變成了2通道的高8位，另外本來(lái)應(yīng)該是0x0001(1個(gè)bit的誤差很正常)的其他通道也變成了0x0100, 高8位和低8位也反了，和以上分析的邏輯完全吻合。

表1

我們嘗試改變讀的時(shí)序，如下圖4：可以看到，RD的16次讀數(shù)起始點(diǎn)是在BUSY下降沿之后，第一個(gè)下降沿即FRSTDATA的上升沿。

圖4

改了時(shí)序之后的數(shù)據(jù)如下表2：讀數(shù)和預(yù)計(jì)的完全一致。

表2

總結(jié)：

在使用ADS8588S的parallel byte mode讀數(shù)時(shí)一定要注意讀數(shù)的起始點(diǎn)要在BUSY信號(hào)下降沿之后，MCU認(rèn)為的第一通道要與 FRSTDATA的上升沿指示的第一通道對(duì)應(yīng)上，否則會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)通道錯(cuò)誤或者高低位順序錯(cuò)誤的情況。

參考文獻(xiàn)：

http://www.ti.com/cn/lit/gpn/ads8588s