电路设计论坛
直播中

幽默

10年用户 887经验值
擅长:362163
私信 关注
[问答]

AD7656串行模式下CS拉高时钟是否有效?

      
AD7656的串行模式时序,两个数据中间如果把CS拉高,当前时钟对应的数据是否有效,如果无效,三线模式下,总的时钟数量是否需要33个时钟,还是说这个CS的拉高不会影响到这个时钟对应数据的正常输出?

回帖(1)

马占云

2025-6-26 17:50:29

在AD7656的串行模式下,CS(片选)拉高会导致当前及后续的时钟无效,且对应输出的数据无效。 整个数据传输期间必须保持CS为低电平。


以下是详细分析和时序说明:


1. CS拉高时的行为



  • 数据无效性: 当CS被拉高时,AD7656的串行输出引脚(SDOA在3线模式,或SDOx在4线模式)会进入高阻态(Hi-Z)。此时无论SCLK是否有时钟信号,SDO线上都不会有有效数据输出。主机无法读取到正确的转换结果。

  • 时钟无效性: CS拉高标志着一次传输的结束。AD7656的内部状态机会复位或进入空闲状态,不再响应SCLK时钟信号。在此之后提供的SCLK时钟对AD7656无意义,不会驱动新的数据输出。


2. 时序要求与“当前时钟对应数据”



  • 根据AD7656的串行时序图(图29, 图30):

    • 数据的有效输出(SDOx变为有效)发生在CS下降沿(变低)之后。

    • 数据的读取是在CS为低期间,SCLK的下降沿(或上升沿,取决于CPOL/CPHA配置,但通常下降沿)将数据从SDO线上捕获到主机。

    • 关键点: CS的拉高操作不能随意穿插在两个数据传输之间。整个通道数据块(单个通道16位或链式模式下多个通道连续)的输出,必须在一次CS低电平期间连续完成


  • “两个数据中间CS拉高”的情况:

    • 如果你在读取某个通道数据位的过程中(例如,在第8位和第9位之间)拉高CS,那么在CS拉高那个瞬间,SDO线立即进入高阻态。

    • 在CS拉高瞬间正在建立的那位数据(或者说,对应拉高瞬间那个SCLK边沿的数据位)将无效,因为SDO线已经不驱动输出。

    • 更重要的是,这次数据传输已经被CS的上升沿终止,属于不完整的读取。AD7656的状态被打断。

    • 即使你很快又把CS拉低开始新的读取,也必须重新满足转换启动和BUSY释放的条件(取决于具体模式),相当于开始一次新的转换/读取周期。



3. 3线模式下的时钟数量



  • 在3线模式(SER/PAR = DGND, W/B = DGND)下,AD7656支持链式输出(Daisy Chain)

  • 所需的SCLK周期数取决于配置:

    • 单通道读数: 如果只读取一个通道(CONVSELA, B, C 配置选择单一通道),无论哪个通道被转换,都需要17个SCLK周期将16位数据移出。第1个SCLK周期用于同步(SDIA置高电平),接下来的16个SCLK移出数据(MSB first)。

    • 链式模式: 如果使能链式输出(通常通过设置配置寄存器CFG的位),例如读取所有6个通道:

      • 需要 1 (同步位) + 6 channels * 16 bits = 97个SCLK周期

      • 或者根据手册描述,配置寄存器本身也可能占用一个额外的输出位,可能需要更多时钟(如98个,具体看寄存器配置),但最常见场景是97个连续SCLK。



  • CS的拉高“不会帮你节省时钟数”: 试图在两个通道数据之间拉高CS是错误操作。这不会导致AD7656“跳过”后续通道或神奇地减少时钟需求。相反,它会导致当前传输终止和数据无效。如果配置为链式输出读取多个通道,CS必须在整个97个(或配置所需的总数)SCLK周期内保持低电平


总结



  • CS拉高 = 终止传输: CS拉高会立即无效化SDO数据和SCLK时钟。传输中间拉高CS会导致数据无效和传输中止。

  • CS必须持续为低: 整个预定传输的数据块(16位单通道数据或97位6通道链式数据)必须在一次CS低电平期间连续传输完毕,中间不能拉高CS。

  • SCLK总数确定: 3线模式下:

    • 单通道读:17个SCLK(1同步 + 16数据)。

    • 链式模式多通道读(如6通道):97个SCLK(1同步 + 96数据)。在CS保持持续低电平的前提下,提供足够数量的连续SCLK时钟即可读出所有数据,不存在“33个时钟”的特殊情况(33个既不够单通道的17个,也不够多通道的97个)。



务必参考AD7656数据手册的图29(4线模式时序)和图30(3线模式时序)以及相关寄存器配置描述来确认具体细节和配置要求。


graph TD
  A[用户查询: CS拉高时SCLK是否有效?] --> B{CS状态}
  B -->|CS = HIGH| C[SDO进入高阻态]
  C --> D[SCLK时钟无效]
  C --> E[数据输出无效]
  B -->|CS = LOW| F[数据传输有效]
  F --> G[单通道模式]
  G --> H[需要17个SCLK
1同步位 + 16数据位]
  F --> I[链式模式]
  I --> J[需要97个SCLK
1同步位 + 6通道×16位]
  A --> K[关键结论]
  K --> L[CS必须在整个数据传输期间保持低电平]
  K --> M[数据传输中间拉高CS会导致
数据无效和传输中止]
  K --> N[不存在33个时钟的特殊情况]

强烈建议: 在调试时使用逻辑分析仪捕获CS、SCLK和SDOA的波形,对照手册中的时序图,这是确认通信是否正常的最直接可靠的方法。确保在读取数据前BUSY信号已变低,并在整个读取期间保持CS有效(低电平)。

在AD7656的串行模式下,CS(片选)拉高会导致当前及后续的时钟无效,且对应输出的数据无效。 整个数据传输期间必须保持CS为低电平。


详细说明:




  1. CS拉高时的行为:



    • 数据无效性: CS拉高瞬间,SDOA引脚会立即进入高阻态,此时无论SCLK是否有信号,输出的数据均无效

    • 时钟无效性: CS拉高标志传输终止,后续SCLK对AD7656无作用,设备不再响应时钟信号。




  2. 传输时序关键点:



    • 数据传输仅在CS低电平期间有效(CS下降沿后开始)。

    • 若在两个数据位之间(如第8~9位)拉高CS:

      • 正在建立的数据位立即失效(SDOA进入高阻态)。

      • 传输被强制中断,后续读取需重新初始化(需再次满足CONVST和BUSY信号条件)。





  3. 三线模式时钟数量:



    • 单通道读取: 严格需要 17个SCLK

      (第1时钟:同步位;后16时钟:数据位)

    • 6通道链式输出: 严格需要 97个SCLK

      (1同步位 + 6×16数据位)

    • 错误认知澄清:

      传输中拉高CS不会减少时钟需求,反而导致数据丢失。若配置为链式输出,必须在单次CS低电平期间完成全部97个SCLK连续传输




总结:



  • 绝对禁止在数据传输中拉高CS,否则导致数据丢失和通信中断。

  • 三线模式时钟数由通道数量决定:

    • 单通道:17个SCLK

    • 6通道链式:97个SCLK


  • 33个SCLK不符合标准模式需求(可能源于配置误解),请以手册图30时序为准。



⚠️ 调试建议

使用逻辑分析仪捕获CS、SCLK、SDOA波形,并严格对照数据手册图29(4线模式)和图30(3线模式)验证时序。重点检查:



  1. CS是否在BUSY变低后才拉低

  2. CS低电平期间SCLK是否连续

  3. 实际时钟数量是否符合配置(17/97个)


举报

更多回帖

发帖
×
20
完善资料,
赚取积分