雙劍合璧 ！看HPM6750 如何賦能 ADS1263 實現(xiàn)32位高精度數(shù)據(jù)處理

本文摘自先楫開發(fā)者@xiashuang的測評內(nèi)容，分享了先楫HPM6750 如何賦能 ADS1263 實現(xiàn)32位高精度數(shù)據(jù)采集及處理 ，來看看吧

--------------- 以下為測評內(nèi)容---------------

(本期測評開發(fā)板為 HPM6750EVK）

據(jù)官方用戶手冊， TI 的32位ADC：ADS1263 性能很強，最高采樣到38.4k（26us），需要的處理器性能必須要具有很強的運算功能，正好試下HPM6750，于是畫了一塊PCB板，經(jīng)過一周的等待終于到了，焊接了必要的元件就開干！

為了先驗證板子的情況，先用軟件模擬 SPI 進行實驗，需要 7 根信號線進行連接通訊，定義的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，時鐘的開啟已經(jīng)在board_init()中完成，所以指示配置一下寄存器就行

 /*設(shè)置IO口為通用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;

/*配置輸入輸出*/

    /*ps-上下拉電阻 PE-上下拉開關(guān) SMT-施密特 DS-驅(qū)動強度 OD-開漏  MS-電壓選擇*/

    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;

相應(yīng)的IO輸出及輸入讀取如下：

#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，當(dāng)START引腳為低電平時，可由此命令啟動ADC1的轉(zhuǎn)換。

    ADS1263_CS_H;

    Delay(0xf);

    return 0;

}

讀取AD值

int read_ads1263(void)

{

    if(ADS1263_DRDY != 1)

    {

        ADS1263_CS_L;

        Delay(0xf);

        ADS1263_WRITE(0x12);//讀取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數(shù)

        //測試重量參數(shù)

        Weight = (mv_Now - mv_Zero)/ 10.0f * mv_Full * mv_Cali;

        INT32toREG(ADC1_DATA,&D[0]);//源碼

        FP32toREG(mv_Now,&D[2]);//mv數(shù)

        FP32toREG(Weight,&D[4]);//重量

        //校秤參數(shù)

        mv_Zero = REGtoFP32(&D[70]);//mv零點

        mv_Full = REGtoFP32(&D[72]);//滿量程

        mv_Cali = REGtoFP32(&D[74]);//校準(zhǔn)系數(shù)    

        return ADC1_DATA;

    }

    else

        return 0;

}

利用上次移植的modbus 裸機例子，在主循環(huán)中不斷查詢AD狀態(tài)讀取。

連接好線，接上稱重傳感器開始測試

MODBUS上位機畫面，使用50kg C3電阻應(yīng)變橋式稱重傳感器采樣400次精度在±1g，后來降低采樣到60次/s，滑動平均5次，精度在±0.2g 。

邏輯分析儀抓取波形圖。采用軟件模擬SPI，速度在3M左右，讀取命令+狀態(tài)+4字節(jié)數(shù)據(jù)+校驗共7個字節(jié)數(shù)據(jù)在20.5us左右

【實驗總結(jié)】

HPM6750 在配置IO時要注意名稱，因為IO引腳較多，宏定義也比較多，在初始化容易寫錯（這次因為IO編號寫錯導(dǎo)致兩個IO口沒有輸出，查了1個多小時）?？磥韴D形化代碼工具還是很有必要的（*悄咪咪告訴你們，先楫圖形化代碼工具已經(jīng)上線使用中啦）；

HPM6750 的驅(qū)動強度和施密特單獨出來和I.MX RT系列比較像增加了IO控制的靈活性，PCB上高速信號的抗信號反射電阻和驅(qū)動限流電阻都可以省去了，等以后試下芯片的施密特能否代替外部輸入上的 74HC14；

HPM6750 運算速度很快，等以后試試高階FIR看看；

ADS1263 的高速采樣及其以來模擬電源的紋波，對內(nèi)部DCDC電源還是要增加濾波器，采樣60HZ對50-hz和60hz紋波抑制后精度一下就上來了；

--------------- 以上為全部測評內(nèi)容---------------

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