AD7734读取数据错误的原因？

针对AD7734读取数据异常的问题，以下是可能原因及解决方案的逐步分析：

1. 数据位数配置错误

• 问题：AD7734为24位ADC，但用户提到“16位”配置。若错误配置为16位模式或未完整读取24位数据，会导致数据高位丢失。


• 解决：
  
  
  
  • 检查模式寄存器（Mode Register）的"WL"位设置，确认配置为24位模式。
  
  
  • 读取数据时连续读取3字节（24位），而非2字节。示例代码：
    

    uint8_t data[3];
    
    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 拉低片选
    
    HAL_SPI_Receive(&hspi1, data, 3, 100); // 读取3字节
    
    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_SET);  // 释放片选
    
    int32_t adc_value = (data[0] << 16) | (data[1] << 8) | data[2]; // 组合24位数据

  
  

2. 参考电压（VREF）问题

• 问题：悬空时测得2.464V，可能与参考电压相关。AD7734的转换结果依赖外部参考电压（如±10V量程需VREF=5V）。


• 解决：
  
  
  
  • 检查硬件上REF+和REF-引脚电压是否符合±10V量程要求（通常VREF=5V）。
  
  
  • 确认配置寄存器中的量程设置（Range Bit）是否正确设为±10V。
  
  

3. SPI时序与模式不匹配

• 问题：SPI的CPOL/CPHA配置错误导致数据采样错误。


• 解决：
  
  
  
  • 查阅AD7734数据手册，确认其SPI模式（通常为CPOL=0, CPHA=1）。
  
  
  • 在STM32中配置SPI模式为Mode 1或Mode 3，示例如下：
    

    hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;    // CPOL=0
    
    hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;        // CPHA=1（Mode 1）

  
  

4. 未正确处理DRDY信号

• 问题：连续转换模式下需等待DRDY引脚变低（数据就绪）后再读取数据，否则会读到无效值。


• 
  

  解决：

  
  
  
  
  • 通过轮询DRDY引脚或状态寄存器的RDY位判断数据是否就绪：
    

    
    
    // 轮询DRDY引脚（需硬件连接）
    
    while (HAL_GPIO_ReadPin(DRDY_GPIO_Port, DRDY_Pin) == GPIO_PIN_SET);

  
  
  
  

  // 或读取状态寄存器检查RDY位
  uint8_t status;
  HAL_SPI_Receive(&hspi1, &status, 1, 100);
  if ((status & 0x80) == 0) { // RDY位为0时数据就绪
  // 读取数据寄存器
  }

  
  
  
  

5. 输入通道配置错误

• 问题：未正确配置通道寄存器（Channel Register）导致读取错误通道或信号类型不匹配。


• 解决：
  
  
  
  • 确保通道寄存器设置为目标单端通道（如CH0到COM）。
  
  
  • 验证输入信号类型（单端/差分）是否与寄存器配置一致。
  
  

6. 硬件连接问题

• 问题：悬空引脚电压异常或信号路径故障。


• 解决：
  
  
  
  • 检查模拟输入引脚是否接触良好。
  
  
  • 悬空时建议将输入端接地或通过电阻拉至共模电压，避免浮空噪声。
  
  

7. 校准与偏移问题

• 问题：未执行校准导致偏移/增益误差。


• 解决：
  
  
  
  • 执行AD7734的内部校准（写校准寄存器启动），参考数据手册校准流程。
  
  

代码示例（关键部分）

// SPI及GPIO初始化略...



uint32_t Read_AD7734_Data() {

    uint8_t data[3];

    // 等待DRDY就绪

    while (HAL_GPIO_ReadPin(DRDY_GPIO_Port, DRDY_Pin) == GPIO_PIN_SET);



    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);

    HAL_SPI_Receive(&hspi1, data, 3, 100);

    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_SET);



    // 组合24位有符号数据

    int32_t adc_value = (data[0] << 16) | (data[1] << 8) | data[2];

    if (adc_value & 0x00800000) { // 处理负数

        adc_value |= 0xFF000000;

    }

    return adc_value;

}

调试建议

1. 验证参考电压：用万用表测量REF+和REF-的电压。


2. 读取寄存器值：确认模式/通道/滤波器寄存器的配置值是否正确。


3. 逻辑分析仪抓包：检查SPI的CLK、MOSI、MISO信号时序是否符合预期。

通过逐步排查以上关键点，应能定位并解决数据异常问题。

// SPI及GPIO初始化略...



uint32_t Read_AD7734_Data() {

    uint8_t data[3];

    // 等待DRDY就绪

    while (HAL_GPIO_ReadPin(DRDY_GPIO_Port, DRDY_Pin) == GPIO_PIN_SET);



    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);

    HAL_SPI_Receive(&hspi1, data, 3, 100);

    HAL_GPIO_WritePin(CS_GPIO_Port, CS_Pin, GPIO_PIN_SET);



    // 组合24位有符号数据

    int32_t adc_value = (data[0] << 16) | (data[1] << 8) | data[2];

    if (adc_value & 0x00800000) { // 处理负数

        adc_value |= 0xFF000000;

    }

    return adc_value;

}

举报