怎么用C语言根据芯片的时序图编写驱动

1334 芯片驱动

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 ADS7822工作的时序是怎样的？怎么用C语言根据芯片的时序图编写驱动？怎样用52单片机去读取PT100温度探头和K型热电偶的温度呢？ 0
2022-2-25 06:39:35　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报张龙祥相关推荐 • 如何用C51驱动航模直流无刷电机？用C语言程序如何编写？ 3537 • 如何用c语言编写arduino虚拟串口的驱动程序? 341 • 怎么由芯片的时序图写它的程序？ 20999 • 求助一个用C语言编写的心形灯，有仿真图 7548 • 用C语言编写51单片机程序与用汇编语言编写51单片机程序有何不同？ 1754 • 最近要使用microchip的unio单总线eeprom，不会看时序图。 3276 • arm中编写程序实现串口通讯，用c语言编写。请大神指教！ 2773 • 怎样用梯形图语言去编写应用程序呢 1128 • 编写C语言时常见的注意事项有哪些 698 • 能提供接外部芯片驱动AD7812的时序连接图吗 2471 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 最近要用52单片机读取PT100温度探头和K型热电偶的温度，在设计并焊接完硬件电路之后，发现用C语言读取具体的温度是个麻烦事。具体来说就是不知道怎么用C语言根据芯片的时序图编写驱动，所以也就不知道怎么读取AD芯片和Max6675芯片的数据。要完成这个工作，实际上要做一件横跨硬件电路设计、制作、驱动编写、纯C软件编写的工程，更进一步的话还需要涉及到PCB板的设计，对于我这个硬件新手来说有不小的难度。在完成这些工作之后 (没有设计PCB板)，我特意写这篇文章，用来描述根据时序图写C语言驱动的流程，作为对这份工作的纪念，也希望能为后来者提供一点帮助。对于PT100温度探头，我采用桥式电路检测探头的电阻，电阻信息被转化成电压信号，并用OP07运算放大器对电压信号进行放大。OP07的输出电压用ADS7822芯片进行模数转换。由于本文只涉及C语言驱动的编写，所以这里不贴具体的电路图了。下面是ADS7822工作的时序图：其中CS是片选，当CS从1跳变为0时，ADS7822开始工作。 DCLOCK是时钟，默认有可能是0或1。 Dout是ADS7822的输出结果。初始化：由于在CS=0之后，DCLOCK从0跳变到1就意味着开始计数了。所以一定要在CS设置为0之前先把DCLOCK设置为0。这一点从下表中Tcsd的描述：CS falling to DCLOCK low也可以看出来。下面三行是ADS7822的初始化 //ad_cs = 1; //驱动代码最后就是ad_cs = 1，所以这里可以省略这个语句 ad_dclock = 0; //时序图上ad_dout=1，但实际上ad_dout是硬件自己决定变化的，而不是用C语言决定的 //ad_dout = 1; 开始工作： CS = 0表示ADS7822开始工作。之后DCLOCK经历2次脉冲 (从低电平跳转到高电平，并保持到高电平结束)，这期间Dout保持高电平。 DCLOCK经历1次脉冲，Dout输出一个无效位。用代码表示： ad_cs = 0;//启动AD转换 ad_dclock = 1; ad_dclock = 0; ad_dclock = 1; ad_dclock = 0; ad_dclock = 1; DCLOCK从高电平变成低电平，完成这个语句后，Dout正处于一个稳定的有效数据位，单片机可以读取数据。DCLOCK从低电平变成高电平时，Dout的有效数据结束，即将输出下一个数据。用代码表示： ad_dclock = 0; j = (uint)(ad_dout); //读取数据 ad_dclock = 1; 这个过程一共要进行12个循环，输出12位有效数据。这里有一个问题：最先输出的一位数据是最高位还是最低位？关于这个问题，需要参考我的前一篇文章：查找算法：逐次逼近。根据这篇文章，我们可以知道，第一个输出的数据能表示2048，第二个输出数据表示1024，第三个输出数据表示512…，最后一个输出数据表示1。由此，我们可以知道最先输出的一位数据是最高位。因此，每循环一次，原有数据就要左移一位。所以这12轮的循环用C语言可以表示为： result = 0; for(i = 0; i <= 11; i++) //读取采样数据 { //时钟低电平的时候，dout处于稳定的状态，这个时候可以读取dout ad_dclock = 0; j = (uint)(ad_dout); //读取数据，并转化成uint类型 result = result << 1; //原有数据左移一位 result = result \| j; //数据移位后与前面数据相或 ad_dclock = 1; //时钟高电平。准备输出下一位数据 } 结束工作： CS拉回高电平，恢复初始状态。即： ad_cs = 1; 返回值：得到的数据一共有2^12= 4096种可能。如果ADS7822的参考电压为2.5V，则每一份表示2.5/4096V。假设二进制结果为1111101000，换成十进制为1000，就表示1000 * 2.5 / 4096 = 0.6104V。所以读取ADS7822的总体代码为： uint readADS7822() { uint result, j; //初始化 //ad_cs = 1; //驱动代码最后就是ad_cs = 1，所以这里可以省略这个语句 ad_dclock = 1; //时序图上ad_dout=1，但实际上ad_dout是硬件自己决定变化的， //ad_dout = 1; ad_cs = 0;//启动AD转换 ad_dclock = 1; ad_dclock = 0; ad_dclock = 1; ad_dclock = 0; ad_dclock = 1; //工作状态 result = 0; for(i = 0; i <= 11; i++) //读取采样数据 { //时钟低电平的时候，dout处于稳定的状态，这个时候可以读取dout ad_dclock = 0; j = (uint)(ad_dout); //读取数据，并转化成uint类型 result = result << 1; //原有数据左移一位 result = result \| j; //数据移位后与前面数据相或 ad_dclock = 1; //时钟高电平。准备输出下一位数据 } //结束工作： ad_cs = 1; return result; //返回值，每一份表示2.5/4096V。 } 上述代码虽然能实现读取ADS7822的功能，但是代码比较凌乱。我们需要一个比较好的逻辑：依次进行初始化、完整的读取数据、结束读取、处理数据、返回等5个部分。而不是直接忽略掉部分无效数字，另外我们再删掉一些重复的代码，就可以得到最终的驱动程序。 //这是ADS7822的C语言驱动程序 unsigned int read_ADS7822() { int i;//定义数据读取次数的变量 uint j;//定义采样数据暂存单元 uint result; //定义采样数据储存单元，16位数据 //初始化 ad_dclock = 1; //开始采集数据 ad_dclock = 0; //ad_dclock在CS之前设置为低电平 ad_cs = 0; //启动AD转换 for(i = 0; i < 15; i++) //读取采样数据，一共15个循环 { ad_dclock = 0; //送读取脉冲 j = (uint)(ad_dout); //读取数据 result = result << 1; //总数据移位 result = result \| j; //总数据移位后与前面数据相或 ad_dclock = 1; } //读取数据完毕，恢复初始化工作 ad_cs = 1; //一次采样完成，片选设置为高电平 //处理数据 //16位的数据，最高位为0，接着三位没有意义，剩下12位是有效数字 //所以要用下面两行代码除去最高的4位数据。 result = result << 4; result = result >> 4; return result; //返回采样值，result个2.5/4096V } 通过ADS7822读取到放大运算器的输出电压后，我们就可以用电压值推算出PT100的电阻值。接着根据电阻值去查表，就可以得到当前的温度了 (当然，这个过程也是软件完成的)。将这个温度与煤油温度计进行对比，发现精度较高，误差 < 1℃。第二个例子是用K型热电偶测温。我买的K型热电偶测温用MAX6675芯片驱动，MAX6675芯片通过5根线与单片机连接。MAX6675芯片已经帮我们进行了温度补偿，所以，我们可以读取MAX6675芯片获得温度值。 MAX6675芯片的时序图如下：说明： CS是片选，CS从1跳变为0表示MAX6675芯片开始工作。 SCK表示时钟 SO输出数据。初始化：由于CS从1跳变为0表示MAX6675芯片开始工作，所以在这之前，要把SCK设置为0。代码为： SCK = 0;//由于最后需要把SCK设置为低电平，所以这个语句可以不要。工作状态： CS从1跳变为0表示MAX6675芯片开始工作。 SCK变成高电平时，SO处于有效数字，这时可以用单片机读取数据。读取完之后，SCK设置为0，完成一个时钟脉冲。代码如下： SCK = 1; j = SO; SCK=0; MAX6675芯片一共要输出16位数据，也就是要循环16次。代码如下： for(i = 0; i < 16; i++) { SCK = 1; //SCK为高电平时，输出一位数据 dat = dat<<1; //读取一位数据，默认读到的是0 if( SO==1 ) dat = dat\|0x01; //如果SO是高电平，则把读取到的一位数据设置为1 SCK = 0; //得到一位数据后重新把SCK拉低 } MAX6675芯片的输出的16位数据中，D15是无效位；D2=1表示K型热电偶不在线，D1是MAX6675芯片的标识位，D0是无效位。所以，只有D14~D3这12位是有效数据。根据这些信息，我们继续对得到的信息进行处理： 1、去除dat的最高位： dat = dat << 1; dat = dat >> 1; 其中16位的数据左移一位后，得到的仍旧是16位数据，只不过最高位溢出 (丢失)。 2、去除dat的最低三位: dat = dat >> 3; 数据右移三位，得到的仍旧是16位数据，只不过最低三位溢出 (丢失)。合并这三条代码： dat = dat << 1; dat = dat >> 4; 最后工作： SCK设置为低电平，其实这里没有必要。 CS设置为高电平。代码为： CS = 1; 总的代码为： unsigned int MAX6675_ReadReg(void) { unsigned char i; //循环变量 unsigned int dat; //16位的正数据，存放从Max6675中得到的数据 CS = 0; //片选，低电平有效。Max6675开始工作 SCK = 0; //开始检测温度 //时序图上要操作16次，但只有12位有效数据 for(i = 0; i < 16; i++) { SCK = 1; //SCK为高电平时，输出一位数据 dat = dat<<1; //读取一位数据，默认读到的是0 if( SO==1 ) dat = dat\|0x01; //如果SO是高电平，则把读取到的一位数据设置为1 SCK = 0; //得到一位数据后重新把SCK拉低 } CS = 1; //读取数据完成，重新把片选设置为1。 //16位的数据左移一位之后，数据仍然是16位，但是最高位溢出 dat = dat << 1; //略去dat的最高位，这一位始终无效 //后三位也没有用。但由于刚刚左移了一位，所以要右移4位才能删除原先的低三位 //D2 = 1表示热电偶端口；D1是热电偶的标识位，D0无效 dat = dat >> 4; return dat; //返回有效数字，单位为0.25度 } MAX6675芯片得到的是12位数据，精度为0.25度，所以返回的数据是dat个0.25度。可以用result * 0.25表示最终的温度。实测检测结果与煤油温度计的读数很接近，误差 < 1℃。注：读取MAX6675芯片的程序是厂家赠送的。总结：对于 (简单的) 时序图来说，最重要的是弄清初始状态，以及什么时候读取数据。另外，芯片得到的数据有时不是每一位都是有效的，需要根据datasheet中的提示，酌情删除无效位，才能最终得到有效数据。一定要搞清楚从芯片中得到的数据代表了什么，怎样把这些数据转化成自己真正需要的数据。成本：数字温度传感器DS18B20 << K型热电偶 < PT100 < PT1000。温度检测范围：K型热电偶 > PT100 > PT1000 > DS18B20。其中K型热电偶的检测范围为：0~1024℃；PT100和PT1000可以检测0℃以下的温度；PT1000最高可以达到0.1℃的精度。

2022-2-25 13:45:06 评论举报石利军