1，ADS1220整體概述

ADS1220?是TI?公司的一款24位AD芯片，最大的優(yōu)勢(shì)就是位數(shù)高，但是調(diào)試時(shí)因?yàn)闆](méi)有精密電源和精密參考信號(hào)，所以AD測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)也一直很跳。其次就是內(nèi)部集成了PGA，可編程增益放大器，最大可放大128倍，對(duì)于小信號(hào)的采集應(yīng)該會(huì)很有幫助，但是我沒(méi)用過(guò)。其次就是功耗低，用RIGOL DP832電源5V給PCB供電，PCB上面有AD芯片，還有兩片穩(wěn)壓源REF5040，LM1117，大部分時(shí)間顯示的電流都是0.01A，有些時(shí)候電流小到顯示不出來(lái)。芯片只有四通道，可差分輸入，采樣率在Turbo模式下最大可達(dá)2KSPS，正常模式下最大只有1KSPS。另外這個(gè)芯片可采負(fù)電壓信號(hào)。

2，芯片的管腳圖

整體還是很簡(jiǎn)單，四個(gè)采樣輸入管腳AIN0~AIN3，兩個(gè)外部參考電壓輸入端REFN0、REFP0，模擬供電AVDD、AVSS，數(shù)字供電DVDD、DGND，外部時(shí)鐘輸入管腳CLK，SPI四線(xiàn)通信CS、DIN、DOUT、SCLK，以及一個(gè) data ready信號(hào)引腳。

AIN0~AIN3就是模擬輸入管腳，具體選擇哪個(gè)腳需要配置芯片內(nèi)部的寄存器，配置方式在datasheet上寫(xiě)的很清楚；

REFN0、REFP0是參考信號(hào)輸入端，這款芯片內(nèi)部有2.048V的參考信號(hào)，不過(guò)使用的時(shí)候好像發(fā)現(xiàn)這個(gè)參考信號(hào)不是很穩(wěn)，所以最好外加一個(gè)參考信號(hào)，Datasheet上相關(guān)文檔是REF50XX系列的基準(zhǔn)電壓芯片，也是TI?公司的。

模擬供電這里用的5V，數(shù)字供電用的3.3V。

這款芯片內(nèi)部有4.096MHz的內(nèi)部時(shí)鐘，一般選擇內(nèi)部時(shí)鐘就可以了，選擇內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)把CLK腳接地即可，若要用外部時(shí)鐘，就把CLK接到外部時(shí)鐘，新品在CLK腳檢測(cè)到外部?jī)蓚€(gè)時(shí)鐘沿后，就會(huì)禁用內(nèi)部時(shí)鐘，不用配置寄存器。

SPI四線(xiàn)通信CS、DIN、DOUT、SCLK，這四個(gè)腳就是用來(lái)寫(xiě)數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)的，唯一一點(diǎn)就是，這款芯片都是在SCLK的下降沿寫(xiě)入或讀出數(shù)據(jù)。

DRDY是數(shù)據(jù)就緒的信號(hào)，DRDY下降沿，表示數(shù)據(jù)可讀出，然后可由FPGA給SCLK時(shí)鐘信號(hào)讀數(shù)據(jù)。DRDY會(huì)在下一個(gè)SCLK上升沿的時(shí)候變回高電平，不會(huì)影響下一個(gè)數(shù)據(jù)讀取。

3，芯片其他特性

芯片輸出數(shù)據(jù)頻率：芯片輸出數(shù)據(jù)頻率可通過(guò)配置寄存器調(diào)整，其中正常模式下最大1000SPS,?占空比模式下最大250PS，TUEBO模式下最大2000SPS。另外，芯片工作模式還有掉電模式，該模式下功耗極低。

溫度傳感器：可配置寄存器TS位使能溫度傳感器模式。

上電復(fù)位：復(fù)位消耗時(shí)間約50us，這個(gè)比SCLK的周期1us大很多，使用的時(shí)候要注意。復(fù)位后默認(rèn)為單次轉(zhuǎn)換模式，

轉(zhuǎn)換模式：單次模式和連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，可配置寄存器CM位進(jìn)行選擇。

SPI：空閑模式下SCLK應(yīng)保持低電平。DOUT引腳也可作為DRDY信號(hào)輸出端，可配置寄存器DRDYM位進(jìn)行選擇。SPI設(shè)置有超時(shí)功能，超時(shí)時(shí)串行接口會(huì)復(fù)位。

數(shù)據(jù)格式：

4，SPI時(shí)序要求

最長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)間，是SCLK的周期，為150ns，即最大頻率為6.67MHz，其他時(shí)間都在這個(gè)允許范圍內(nèi)。我選擇的是用1MHz的SCLK信號(hào)，其他信號(hào)都以1MHz為時(shí)鐘，不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。

5，命令

一共有六種命令，都是8位的，可直接通過(guò)SPI寫(xiě)入芯片。

RESET，芯片復(fù)位命令；

START/SYNC，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令，連續(xù)模式下只發(fā)一次即可；

POWERDOWN：掉電工作模式時(shí)寫(xiě)入這個(gè)命令；

RDATA：將最新轉(zhuǎn)換結(jié)果載入到輸出移位寄存器；

RREG：讀寄存器命令，（0010rrnn），rr為讀取的起始寄存器位置，nn表示從起始寄存器位置讀取（nn+1）個(gè)字節(jié)數(shù)；

WREG：寫(xiě)寄存器命令，（0100rrnn），從地址為rr的寄存器，開(kāi)始寫(xiě)入（nn+1）個(gè)字節(jié)。

6，時(shí)序

讀取數(shù)據(jù)的時(shí)序：

判斷DRDY低電平到來(lái)，發(fā)送SCLK信號(hào)，從芯片連續(xù)讀取24位數(shù)據(jù)。

7，寄存器配置

一共有四個(gè)寄存器，寫(xiě)寄存器之前，要發(fā)送WREG命令，并指示從哪個(gè)地址開(kāi)始寫(xiě)，要寫(xiě)入幾個(gè)寄存器。

寄存器的具體配置信息，參見(jiàn)Datasheet。

8，示例工作時(shí)序

最后附上Datasheet下載地址：http://www.ti.com/cn/lit/ds/symlink/ads1220.pdf

附上我寫(xiě)的代碼：https://download.csdn.net/download/qiang_thank_you/11453866

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ADS1220 使用FPGA调试的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。