基于STM32的AD7699、（AD7689、AD7949、AD7682）芯片驱动
1、前言
AD7699是一款8通道、16位、500kSPS吞吐速率的模数转换器（ADC），使用简单的SPI实现配置寄存器的写入和转换结果的输出。
本文将该芯片用于功率放大器输出电压、电流以及环境温度检测。采样点均使用了隔离芯片隔离，并接入AD7699中IN0、IN1、IN2三个通道。本例中仅使用通道1（即检测电压信号），具体关于多通道代码后续更新！！！
2、芯片介绍
参考电路：
芯片引脚:
寄存器内容：
驱动时序： （无繁忙模式）
3、驱动方式
本文采用STM32F103RCT6硬件SPI协议驱动AD7699，SPI配置为数据位16位、CPHA=1、CPHA=0、软件NSS；AD芯片配置CFG寄存器的内容（0xF324）为：单极性输入通道（参考GND）、只读取通道1的AD值、全带宽输入、内部基准电压源、禁用序列器、CFG不回读。
根据手册内容，无繁忙模式的驱动过程如下：
- CNV引脚上升沿启动转换，此时SDO引脚为高阻态，并忽略DIN引脚上的内容。在高电平持续2us(大于tconv)后，拉低CNV引脚开始更新CFG寄存器内容和转换结果回读。
- 在CNV引脚为低电平的前提下，SCK共输出16个脉冲，其中前14个上升沿脉冲用于写入CFG的值，前16个上升沿脉冲读取转换结果。读取结束之后，重复步骤1。
4、驱动代码
百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1jXn5P5aJ1cOLCsj4eQO6cQ 提取码：7quz （注：上传的工程基于RT thread studio开发，keil工程为模拟SPI协议并未上传）
SPI引脚初始化
void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef* spiHandle)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* USER CODE BEGIN SPI1_MspInit 0 *//* USER CODE END SPI1_MspInit 0 *//* SPI1 clock enable */__HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();/**SPI1 GPIO Configuration*PA4 ------> SPI1_NSSPA5 ------> SPI1_SCKPA6 ------> SPI1_MISOPA7 ------> SPI1_MOSI*/GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_7;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);}void SPI1_NSS_GPIO(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);}SPI配置代码
/* SPI1 init function */
void MX_SPI1_Init(void)
{hspi1.Instance = SPI1;hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_16BIT;hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_16;hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK){Error_Handler();}}软件启动转换
/***AD_开启一次转换***/
static void ADC7699_conversion()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);rt_hw_us_delay(2);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);
}主程序
static void ADC7699_thread_entry(void *parameter)
{MX_SPI1_Init();SPI1_NSS_GPIO();SPI_TX_BUF[0] = 0xF324; //CFG寄存器内容rt_thread_mdelay(1000); //等待电压电流传感器稳定工作while (1){switch(AD_sta){case Conversion_wait : break;case Conversion_free :
// HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET);//测试引脚ADC7699_conversion(); //开启一次转换AD_sta = Conversion_end; //数据转换结束break;case Conversion_end :rt_enter_critical();HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, SPI_TX_BUF, SPI_RX_BUF, 1, 10);AD_V_Data = SPI_RX_BUF[0];rt_exit_critical();LOG_I("AD_V_Data:%04x",AD_V_Data);if(AD_V_Data > AD_V_Data_MAX)AD_V_Data_MAX = AD_V_Data;AD_sta = Conversion_free; //开启下一次转换// HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET);//测试引脚break;default : break;}}
}5、结束
本文驱动代码能够正常读取引脚1上的AD原始值。后续会加入通道序列器，读取IN0-IN2的AD值。
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