【R7F0C809】+AFE4490+DCM03程序调试完整过程

人民币的幻想

【R7F0C809】+AFE4490+DCM03程序调试完整过程 [复制链接]

 

硬件部分确定后，就着手于软件调试了。秉持着先难后易的原则，首先就开始了AFE4490的SPI通信部分的调试。说到此，就不得不提一下R7F0C809的SPI部分，其CSI即串行阵列单元就是常见的SPI协议了，不过CSI与串口是共用一个通道的，即通道0，因此串口和SPI是不可同时使用的，但可以通过更改PIOR寄存器相应位将CSI/UART重映射到其他引脚。由于引脚资源比较有限，我只好利用OLED进行程序的调试了。因此，在进行CSI调试工作之前需要调教好OLED。具体过程可参考本人之前的一片帖子----------àhttps://bbs.eeworld.com.cn/thread-472858-1-1.html。在此不再赘述。

重要的事情首先需要说说：瑞萨的CSI部分中SI、SO引脚并不是我们通常认为的MOSI和MISO，而是Serial  Input、Serial  Output的意思。基于此，在将R7F0C809作为主发送和接收时，SO=MOSI、SI=MISO。在确定好这一点后，就可以按照R7F0C809的DataSheet中CSI部分11.5.3章节去依次配置各个相关寄存器了。主控在单次模式下发送和接收流程图如下图所示：

具体配置过程可参考瑞萨官网给出的基于R7F0C807 CSI主发送和接收Demo----àan_r01an2495cc0100_r7f0c807_serial.zip也即附件中R7F0C807 Serial Master这个文件。现将关键配置代码贴出，并将给出注释如下：

    SAU0EN = 1U;                    /* supply SAU0 clock */

    SPS0 =0x00U;                     //Setclock frq 20Mhz

                                     //clearthe SE00 bit to 0  and stops thecommunication operation

    ST0 |=0x01U;                    /* stop CSI00 */

   

    CSIMK00 =1U;                    /* disable INTCSI00 interrupt */

    CSIIF00 =0U;                    /* clear INTCSI00 interrupt flag */

    /*Set INTCSI00 low priority */

    CSIPR100 = 1U;

    CSIPR000 = 1U;

   

    SIR00 =0x03U;                   /* clear error flag */

   

    SMR00H = 0x00U;//CKS00 = 0 CCS00 = 0 STS00 = 0

    SMR00L = 0x20U;//SIS000 = 0 MD001 = 0 MD000 = 0 transmit endinterrupt

//    SMR00L = 0x21U;//SIS000 = 0 MD001 = 0 MD000= 1 buffer empty interrupt

//    SCR00H = 0xC0U;//TXE00 = 1 RXE00 = 1 DAP00= 0 CKP00 = 0 0 0 0 0

    SCR00H = 0xF0U;//TXE00 = 1 RXE00 = 1 DAP00 = 1 CKP00 = 1 0 00 0

    SCR00L = 0x07U;//no check --MSB --no stop bit --7bits datalength

   

    SDR00H |= 0x00U;//fmclk/2=10mhz 0000000

    SDR00L = 0x00U;//serial data buffer register

   

    CKO0 |=0x01U;                   /* CSI00 clock initial level */

    SO0 &=(uint8_t)~0x01U;          /* CSI00 SO initial level */

    SOE0 |=0x01U;                   /* enable CSI00 output */

    /*SI00*/

    PMC0 &= 0x7FU;

    PM0 |= 0x80U;

    /*SO00*/

    P0 |= 0x40U;

    PM0 &= 0xBFU;

    /*SCK00*/

    PMC1 &= 0xFEU;

    PM1 &= 0xFEU;

    P1 |= 0x01U;

具体完整工程可参考附件AFE4490+DCM03 HWSPI.zip文件。在这里我们重点关注的有这么几个寄存器：SMR00H、SMR00L、SCR00H、SCR00L、SDR00H。

首先介绍下SMR00H和SMR00L寄存器，其具体介绍如下：

     

这两个寄存器确定了串行阵列单元的工作模式以及中断类型。接下来看看SCR00H和SCR00L这两个寄存器：

  

TXE00和RXE00的组合决定了CSI单元的通信模式，即全双工通信；而DAP00和CKP00则决定了SPI通信中最为重要的两个参数：CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）。根据CPOL和CPHA的不同组合，SPI可细分为4种工作方式。时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够配置用于选择不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或者下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或者下降）数据被采样。主控和与之通信的外围设备的时钟相位和极性应该保持一致。

不同时钟相位下的SPI总线数据传输时序如下图所示：

根据AFE4490的DataSheet 52页写时序图和53页读时序图描述，如下图所示：

可以看出，CPOL应该取为0；CPHA应取0，即SPI串行时钟空闲为低，在第一个上升沿取样。因此，DAP00 = 1；CAP00 = 1；TXE00 = 1；RXE = 1。

DIR00置为0，即先发送高字节；DLS000置为1，配置通信数据8位数据长度，即一个字节。

最后，让我们看看SDR00H这个寄存器：

     

这个寄存器的配置决定了SPI工作速度，我们设为最快，在主时钟为20Mhz情况下，SPI通信速度达到了10M。

为了验证SPI的参数配置和通信时序，我拿手头的逻辑分析仪（Saleae16 最大3通道100M采样；配套软件为Saleae Logic 1.1.15）进行了波形的抓取，情况如下：

首先是通信速率验证：

然后是R7F0C809向AFE4490写入数据过程时序验证：

最后是AFE4490向R7F0C809返回数据的过程时序验证：

分析仪和硬件平台连接如下图所示：

至此，AFE4490的SPI通信调试告一段落，接下来就开始编写程序来进行血氧数据采集前的准备工作了。由于AFE4490在采集完一次血氧数据后ADC_RDY引脚会变高，等待主控去读取数据。因此我们将与之相连的引脚设置为上升沿触发。相关配置代码如下：

      

PM0 |= 0x02U;

      PMC0 &= 0xFDU;

      

      PMK4 = 1U;//disable intp4

      PIF4 = 0U;//clear intp4 flag

      

      PPR14 = 1U;

      PPR04 = 1U;//

//      EGN0 |= 0x10U;

//      EGP0 &= 0x2FU;//intp4 Falling edgetrig

      EGP0 |= 0x10U;

      EGN0 &= 0x2FU;//intp4 Rising edge trig

      

      PIF4 = 0U;//clear intp4 flag

  PMK4 =0U;//enable intp4

完成这些以后，还需要注意的是保证PDNZ和RST引脚拉高到VCC电位。然后我们就可以利用AFE4490+DCM03正常的采集数据了。

附上2张采集图：

系统上电以后情景：

开始测量时的情景：

OLED前4行代表AFE4490采集到的LED2点亮时采样值、LED2熄灭时环境光的采样值、LED1点亮时采样值、LED1熄灭时环境光的采样值。LED2==RED；LED1==IR。

至此，血氧模块的数据采集就告一段落了，接下来开始其他部分的软件调试！

okhxyyo

好厉害～

人民币的幻想

okhxyyo 发表于 2015-11-18 21:04
好厉害～

感谢帮顶

拼命三郎V5

血氧的算法很复杂的，不知道楼主打算怎么计算血氧值

人民币的幻想

拼命三郎V5 发表于 2015-11-19 09:22
血氧的算法很复杂的，不知道楼主打算怎么计算血氧值

原先是打算用这个芯片来做，不过初步试了下，这个芯片的各方面都不适合跑算法。so，只显示采集到的值就算啦。

johnnrj

最近在做AFE4490测血氧，就是不知道怎么设置AFE的采样率，你知道吗？

cherish123

johnnrj 发表于 2016-3-2 16:42 最近在做AFE4490测血氧，就是不知道怎么设置AFE的采样率，你知道吗？

前辈，能不能分享一下与AFE通信的驱动代码？

seafish1

人民币的幻想 发表于 2015-11-19 09:34 原先是打算用这个芯片来做，不过初步试了下，这个芯片的各方面都不适合跑算法。so，只显示采集到的值就算 ...

AFE4490调试不通，灯无法点亮，前辈能指导下吗？

人民币的幻想

seafish1 发表于 2019-10-8 15:54 AFE4490调试不通，灯无法点亮，前辈能指导下吗？

看看时序吧

yuanxihua

不错

plj213

谢谢分享。。。