Manipulation des Mikrocontroller-SPI
AD-Umsetzer mit Nicht-Standard-SPI einsetzen
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Lösung 4: Lesen der Daten des ADU AD7768 mit dem µC STM32F429 als SPI-Master und SPI-Slave über zwei DOUT-Leitungen.
Mehrkanalige Präzisions-ADUs mit hohem Datendurchsatz bieten SPI-Ports mit zwei, vier und sogar acht SDO-Leitungen für kürzere Übertragungszeiten im seriellen Modus. Mikrocontroller mit zwei oder mehr SPI-Ports können die SPI-Ports zum schnelleren Lesen der Daten gleichzeitig nutzen. Im folgenden Anwendungsfall wird das SPI4 als SPI-Master und SPI5 als SPI-Slave verwendet, um Daten des AD7606B – für das Beispiel mit dem Evaluationsmodul EVAL-AD7606B-FMCZ getestet – auf DOUTA und DOUTB zu empfangen (Bild 11).
Der AD7606B ist ein simultan abtastendes 16-bit-Analog/Digital-Datenerfassungssystem (DAS) mit acht Kanälen. Jeder Kanal enthält einen analogen Eingangs-Überlastschutz, einen programmierbaren Verstärker (PGA), einen Tiefpassfilter und einen 16-bit-SAR-ADU. Außerdem enthält der AD7606B einen programmierbaren digitalen Filter, eine driftarme 2,5-V-Präzisionsreferenz und einen Referenzpuffer zur Ansteuerung des ADU sowie parametrierbare parallele und serielle Schnittstellen. Der AD7606B arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 5 V und eignet sich für bipolare Eingangsbereiche von ±10 V, ±5 V und ±2,5 V bei einer Umsetzungsrate von 800 kSample/s für alle Kanäle. Bild 13 zeigt die Erfassung der digitalen Schnittstelle des AD7606B mit BUSY, SCLK, DOUTA und DOUTB bei 240 kSample/s.
Die vier vorgestellten Konzepte lassen sich direkt oder mit leichten Anpassungen verwenden, um das SPI von ADUs sowohl als SPI-Master als auch mit mehreren DOUT-Leitungen für die Datenübertragung zu einem Mikrocontroller zu nutzen. Hierbei kann eine höhere Durchsatzrate erzielt werden.
Der Autor dankt den Applikationsingenieure Mika Jiang und Yao Zhao für die Beratung bei der schnellen Inbetriebnahme des STM32F429-Eval-Kits und das Firmware-Debugging.
Literatur
[1] Dhaker, P.: Introduction to SPI Interface. Analog Devices, Analog Dialogue, September 2018, www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/introduction-to-spi-interface.html.
[2] STM32F405/415, STM32F407/417, STM32F427/437 andSTM32F429/439 advanced Arm-based 32-bit MCUs. STMicroelectronics, RM0090 Reference Manual, Februar 2019, www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00031020-stm32f405-415-stm32f407-417-stm32f427-437-and-stm32f429-439-advanced-arm-based-32-bit-mcus-stmicroelectronics.pdf.
[3] STM32F427xx STM32F429xx. STMicroelectronics, Datenblatt, Januar 2018, www.st.com/resource/en/datasheet/dm00071990.pdf.
[4] Discovery kit with STM32F429ZI MCU. STMicroelectronics, UM1670 User Manual, August 2020, www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/6b/25/05/23/a9/45/4d/6a/DM00093903.pdf/files/DM00093903.pdf/jcr:content/translations/en.DM00093903.pdf.
[5] Usach, M.: SPI Interface. Analog Devices, AN-1248 Application Note, September 2015, www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1248.pdf.
Der Autor
Steven Xie
arbeitet seit März 2011 als Produkt-Applikationsingenieur im China Design Center von Analog Devices Peking. Seine Zuständigkeit ist die technische Unterstützung für SAR-ADU-Produkte in China. Zuvor arbeitete Steven Xie vier Jahre lang als Entwickler von Hardware für Basisstationen für Funkkommunikation. Sein Studium schloss er 2007 an der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking mit einem Master in Kommunikations- und Informationssysteme ab.
steven.xie@analog.com
- AD-Umsetzer mit Nicht-Standard-SPI einsetzen
- Lösung 1: Lesen der Daten des ADU AD7768 mit dem µC STM32F429 über eine DOUT-Leitung
- Lösung 2: Lesen der Daten des ADU AD7768 mit dem µC STM32F429 über zwei DOUT-Leitungen
- Lösung 3: Lesen der Daten des ADU AD7768 mit dem µC STM32F429 über DMA
- Lösung 4: Lesen der Daten des ADU AD7768 mit dem µC STM32F429 als SPI-Master und SPI-Slave über zwei DOUT-Leitungen.
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