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一粒金砂(中级)

【先楫HPM6750测评】软件模拟SPI采集ADS1263(32位ADC)数据 [复制链接]

    前段时间在某宝上买了几片TI的32位ADC:ADS1263,官方手册上的性能很强,最高采样到38.4k(26us)需要的处理器性能必须要具有很强的运算功能,正好试下HPM6750,于是画了一块PCB板,经过一周的等待终于到了,焊接了必要的元件就开干。 M3-1.jpg

                                 M3-2.jpg

 

        为了先验证板子的情况,先用软件模拟SPI进行实验,需要7根信号线进行连接通讯,定义的GPIO如下:

*RST---------PE25
*DRDY--------PE26
*MISO--------SPI2.MISO  PB25
*MOSI--------SPI2.MOSI  PB22
*SCK---------SPI2.SCK   PB21
*CS----------PF1
*START-------PF4

    先初始化IO口,时钟的开启已经在board_init()中完成,所以指示配置一下寄存器就行

    /*设置IO口为通用IO*/
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PE25].FUNC_CTL = IOC_PE25_FUNC_CTL_GPIO_E_25; 
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PE26].FUNC_CTL = IOC_PE26_FUNC_CTL_GPIO_E_26;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB25].FUNC_CTL = IOC_PB25_FUNC_CTL_GPIO_B_25;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB22].FUNC_CTL = IOC_PB22_FUNC_CTL_GPIO_B_22;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB21].FUNC_CTL = IOC_PB21_FUNC_CTL_GPIO_B_21;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PF01].FUNC_CTL = IOC_PF01_FUNC_CTL_GPIO_F_01;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PF04].FUNC_CTL = IOC_PF04_FUNC_CTL_GPIO_F_04;
    /*配置输入输出*/
    /*ps-上下拉电阻 PE-上下拉开关 SMT-施密特 DS-驱动强度 OD-开漏  MS-电压选择*/
    uint32_t pad_ctl_out = IOC_PAD_PAD_CTL_PE_SET(1) | IOC_PAD_PAD_CTL_PS_SET(1);
    uint32_t pad_ctl_in = IOC_PAD_PAD_CTL_PE_SET(1) | IOC_PAD_PAD_CTL_PS_SET(1)|IOC_PAD_PAD_CTL_SMT_SET(1);
    gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOE, 25, 1);
    gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 22, 1);
    gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 21, 1);
    gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 01, 1);
    gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 04, 1);

    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PE25].PAD_CTL = pad_ctl_out;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB22].PAD_CTL = pad_ctl_out;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB21].PAD_CTL = pad_ctl_out;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PF01].PAD_CTL = pad_ctl_out;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PF04].PAD_CTL = pad_ctl_out;


    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PE26].PAD_CTL = pad_ctl_in;
    HPM_IOC->PAD[IOC_PAD_PB25].PAD_CTL = pad_ctl_in;

    相应的IO输出及输入读取如下:

#define ADS1263_RESET_H gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOE, 25, 1)
#define ADS1263_RESET_L gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOE, 25, 0)
#define ADS1263_START_H gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 4, 1)
#define ADS1263_START_L gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 4, 0)
#define ADS1263_CS_H    gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 1, 1)
#define ADS1263_CS_L    gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOF, 1, 0)
#define ADS1263_SCLK_H  gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 21, 1)
#define ADS1263_SCLK_L  gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 21, 0)
#define ADS1263_DIN_H   gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 22, 1)
#define ADS1263_DIN_L   gpio_write_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DO_GPIOB, 22, 0)
#define ADS1263_DOUT    gpio_read_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DI_GPIOB, 25)
#define ADS1263_DRDY    gpio_read_pin(HPM_GPIO0, GPIO_DI_GPIOE, 26)

 

    初始化ADS1263

 

int init_ads1263(void)
{
    printf("*************************************************************\r\n");
    printf("*                                                           *\r\n");
    printf("* ADS1263 TEST ^_^                                          *\r\n");
    printf("*                                                           *\r\n");
    printf("*************************************************************\r\n");
    
    GPIO_Configuration();
    ADS1263_INIT();//ADS1263初始化
    ADS1263_CS_L;
    Delay(0xf);
    ADS1263_WRITE(0x08);//START1 command,当START引脚为低电平时,可由此命令启动ADC1的转换。
    ADS1263_CS_H;
    Delay(0xf);
    return 0;
}

读取AD值

int read_ads1263(void)
{
    if(ADS1263_DRDY != 1)
    {
        ADS1263_CS_L;
        Delay(0xf);
        ADS1263_WRITE(0x12);//读取ADC1
        STATUS=ADS1263_READ_REG();
        ADC1_DATA=ADS1263_READ();
        checksum = ADS1263_READ_REG();
        ADS1263_CS_H; 
        count++;
        D[47]++;
        if(D[76] > 0)
        {
            ADC1_DATA = Filter_ch1(ADC1_DATA,D[76],D[77]);
        }
        ADC1_DATA = CELL_ADSOURSE_FILTER(ADC1_DATA,D[78],D[79]);
        
        mv_Now = ADC1_DATA / 2147483648.0 * 2500 / 32;//mv数
        //测试重量参数
        Weight = (mv_Now - mv_Zero)/ 10.0f * mv_Full * mv_Cali;

        INT32toREG(ADC1_DATA,&D[0]);//源码
        FP32toREG(mv_Now,&D[2]);//mv数
        FP32toREG(Weight,&D[4]);//重量
        //校秤参数
        mv_Zero = REGtoFP32(&D[70]);//mv零点
        mv_Full = REGtoFP32(&D[72]);//满量程
        mv_Cali = REGtoFP32(&D[74]);//校准系数    
        

        return ADC1_DATA;
    }
    else
        return 0;
}

    利用上次移植的modbus 裸机例子,在主循环中不断查询AD状态读取。

    连接好线,接上称重传感器开始测试 M3-3.jpg

    MODBUS上位机画面,使用50kg C3电阻应变桥式称重传感器采样400次精度在±1g,后来降低采样到60次/s,滑动平均5次,精度在±0.2g M3-4.jpg

    逻辑分析仪抓取波形图。采用软件模拟SPI,速度在3M左右,读取命令+状态+4字节数据+校验共7个字节数据在20.5us左右 M3-5.jpg

    实验总结:

    1.HPM6750在配置IO时要注意名称,因为IO引脚较多,宏定义也比较多,在初始化容易写错(这次因为IO编号写错导致两个IO口没有输出,查了1个多小时)。看来图形化代码工具还是很有必要的。

    2.HPM6750的驱动强度和施密特单独出来和I.MX RT系列比较像增加了IO控制的灵活性,PCB上高速信号的抗信号反射电阻和驱动限流电阻都可以省去了,等以后试下芯片的施密特能否代替外部输入上的74HC14。

    3.HPM6750运算速度很快,等以后试试高阶FIR看看

    4.ADS1263的高速采样及其以来模拟电源的纹波,对内部DCDC电源还是要增加滤波器,采样60HZ对50-hz和60hz纹波抑制后精度一下就上来了。

 

 

 


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一粒金砂(中级)

厉害了,楼主。请问PCB开源吗

 


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他家图形化代码工具听官方说最近快出来了

幸运的话,估计你测评还没结束前,就能出来,具体时间不太确定

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nmg
出来了,详见下方   [HPM-DIY]先楫出了可视化配置代码生成工具了。  详情 回复 发表于 2022-8-1 10:04

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五彩晶圆(中级)

厉害,能硬能软。

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摸鱼时瞎捣鼓玩的!  详情 回复 发表于 前天 21:41
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默认摸鱼


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nmg 发表于 2022-7-28 11:13 他家图形化代码工具听官方说最近快出来了 幸运的话,估计你测评还没结束前,就能出来,具体时间不太确定 ...

出来了,详见下方

 

[HPM-DIY]先楫出了可视化配置代码生成工具了。

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感谢感谢,今天刚试了下,功能还是比较弱吧  详情 回复 发表于 前天 21:40

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一粒金砂(中级)

nmg 发表于 2022-8-1 10:04 出来了,详见下方   [HPM-DIY]先楫出了可视化配置代码生成工具了。

感谢感谢,今天刚试了下,功能还是比较弱吧


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一粒金砂(中级)

freebsder 发表于 2022-7-28 16:00 厉害,能硬能软。

摸鱼时瞎捣鼓玩的!


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