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简介

• 
MS5182N

  芯片是瑞盟科技的一款4通道的16位
  
SAR ADC

  芯片,其对标的是
  
ADI

  的
  
AD7682

  芯片，或者说基本上两者功能一样,可以作为国产替代。另外其
  
MS5189

  (8通道的)对标的则是
  
AD7689

  。我此次项目中仅使用了
  
MS5182N

  。不过还是吐槽一下,其数据手册做的真是无语,虽然明显有直接从
  
AD7682

  上抄过来的，不过抄的也是不忍足视,我都怀疑其有做详细勘检没。鉴于此,最后我还是直接用
  
AD7682

  的数据手册。

芯片操作

• 芯片拿到手对于软件或者驱动层开发的人来说，首先关注的是其总线操作方式，以及了解时序操作和寄存器内容了。该芯片是
  
(Q)SPI

  接口的。
  
  
  
  

读写操作

1.该芯片有两种状态三种读写数据模式。

• 含繁忙指示器
  • RDC (转换期间读取/写入)
    • 此模式适合高速SPI
  • RAC (转换后读取/写入)
    • 此模式适合任何速度SPI
  • RSC (转换全程读取/写入)
    • 此模式适合任何速度SPI
• 不含繁忙指示器
  • RDC (转换期间读取/写入)
    • 此模式适合高速SPI
  • RAC (转换后读取/写入)
    • 此模式适合任何速度SPI
  • RSC (转换全程读取/写入)
    • 此模式适合任何速度SPI

2.是否使用繁忙指示器，是根据转换结束后的CNV的电平操作状态。

• 如果转换结束后，将CNV置高，则表示禁用(不使用)繁忙指示器。
• 如果转换结束后，将CNV拉低，则表示使用繁忙指示器。

三种读写数据模式的时序解读

1.RDC (转换期间读取/写入)

• 不含繁忙指示器的时序图：
  
  • 注:
    • 
tCONV

      :指转换指令写入时间
    • 
tCYC

      : 转换+采集数据的时间
    • 
tDATA

      :读取数据的时间/转换配置指令发送
• 从
  
SCK

  时钟信号时序图可以知道,该模式下发送转换指令是需要
  
16个时钟

  ，意思就是每次发送指令时要
  
连续写入两字节

  的指令数据(因为
  
ADC

  是
  
16bit

  的)。
  • 在(
    
POWER UP

    )上电之后,发送(可以是无效配置(
    
xxx

    ))转换命令(同时也是读取
    
n-2

    次的数据，但因为时刚上电，所以读取的也是无效的转换数据,
    
真正的数据是在第一次配置有效指令2次读取之后[就是tDATA那次有效配置开始]

    )之后，将
    
CNV

    拉高(即不使用繁忙指示器)一段时间后，进入数据采集(
    
ACQUISION

    )状态，然后再将CNV拉低一段时间，采集结束,然后再将
    
CNV

    拉高，发送
    
CFG(n)

    (
    
指第n次配置参数

    )指令，当前也是读取第
    
(n-2)

    次的转换数据时刻，如此反复之。
    
    ！！！所以读取数据时，需要注意的时在写当前配置参数时
    
CFG(n)

    ,同时接收的是
    
前2次CFG(n-2)

    发出配置指令下的转换数据。
    
    
    
    有此图上电后的两次转换是无意义(
    
CONVERSION UNDEFINEED

    )的,数据直接丢弃。
• 因为数据读取/写入是在
  
tDATA

  期间,而此时间是有严格时间控制的，见下图。

所以对时钟要求较高,如下图:

一般用于高速

SPI

(或者说常见

MCU

模拟

SPI

可能不适合该

RDC

模式)

2.RAC (转换后读取/写入)

• 不含繁忙指示器的时序图：
  
  • 注:
    • 
tCONV

      :指转换指令写入时间
    • 
tCYC

      : 转换+采集数据的时间
    • 
tDATA

      :读取数据的时间/转换配置指令发送
• 相比于上面
  
RDC

  模式,从
  
RAC

  模式的时序图看到，在上电后(
  
POWER UP

  ),不是在转换期间(
  
tCONV

  )时发送配置(也是读取
  
第(n-2)次

  配置指令转换的数据)，而是在采集期间(
  
ACQUISION

  )发送配置,在转换期间时，
  
CNV

  引脚时拉高状态,在经过(
  
tCONV

  )时间后，然后再拉低。
• 因为数据读取/写入发生在
  
tACQ

  期间,而此时间没有最大限制，见下图，所以低速度
  
SPI

  也可以使用。

3.RSC (转换全程读取/写入)

• 不含繁忙指示器的时序图：
  

  • 注:
    • 
tCONV

      :指转换指令写入时间
    • 
tCYC

      : 转换+采集数据的时间
    • 
tDATA

      :读取数据的时间/转换配置指令发送

• 相比于
  
RAC

  模式,从
  
RSC

  模式的时序图看到,其时序读写类似，上电后(
  
POWER UP

  ),其不是在转换期间(
  
tCONV

  )时发送配置(也是读取
  
第(n-2)次

  配置指令转换的数据)，而是在采集期间发送配置,但在上电后(
  
POWER UP

  )后进入转换期间(
  
tCONV

  )时,
  
CNV

  引脚有一个先拉高再拉低的过程，然后在发送配置指令(读取数据)是在采集(
  
ACQUISION

  )和转换整个时期,且其是将配置指令拆分成两次发送，每次发送8字节(从
  
SCK

  时钟可以看出)，且在采集(
  
ACQUISION

  )和转换的时刻有一个CNV拉高再拉低的变化。可以认为其是
  
SPI

  的
  
8bit

  数据读写模式,而前面是SPI的
  
16bit

  读写模式。

• 因为数据读取/写入发生在
  
tACQ+tDAT

  A期间,参考上面
  
RAC模式

  ,而此时间没有最大限制，见上图，所以低速度
  
SPI

  也可以使用。

注:以上是无繁忙指示器的时序讲解，但是含有繁忙指示器的其实与其一样，只是每个模式的SCK多了一个时钟(本来16个SCK,但是繁忙指示器是有17个SCK的),如下含繁忙指示器的时序图。

• 含繁忙指示器的时序图：