ADS8326芯片的时序图与软件如何去实现呢

一、芯片信息

ADS8326 是TI设计的一款 16 位采样模数转换器，属于SAR型ADC。电源电压范围为 2.7V ~5.5V。
优点是低功耗，高速率，有效速率范围是24kHz~6MHz。
ADS8326 提供出色的线性度和极低的噪声和失真，INL仅有±1 LSB，DNL仅有±0.4 LSB。数据传输采用串行（SPI/SSI 兼容）接口和差分接口。参考电压可设置为 0.1V 至 VDD 范围内的任何电平。低功耗和小尺寸使 ADS8326 在用便携式和电池供电系统种成为理想之选。此外，也非常适合远程数据采集、隔离数据采集、工控、机器人和数据分析。 有MSOP-8 和 SON-8两种封装。




二、典型应用电路


选择双端输入，输入信号接在正端+IN和负端-IN两端，之间要加个1nF的电容，然后输入信号得正负端对地都要接1000pF的滤波电容。
选择单端输入，输入信号对地借一个1000pF的滤波电容即可。



三、时序图分析+软件实现


1.IO口设置

我们只需要用到ADS8326的5、6、7号引脚，对应封装图的CS/SHDN、DOUT和DCLOCK。

CS/SHDN和DCLOCK是MCU输入给ADS8326的，故设置为推挽输出；而DOUT是ADS8326的输出引脚，因为MCU需要读取其bit数据，所以设置为浮空输入，片选位拉高，ADS8326默认状态为失能模式。代码如下：
// An highlighted block
void ADS8326_IO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
       
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                //DOUT是ADS8326的数据输出口，故PA6设置为浮空输入
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
       
        GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);                //片选先拉高
}

2.采集信号

代码的编写需要根据时序图。这里给出了两种时序方式，我用第一种。

先把CS拉低，再给个下降沿的时钟脉冲信号，开始采集。

ADS8326_CS = 0;                                //片选拉低，使能模块
//起始信号
ADS8326_DCLK = 1;
delay_us(1);
ADS8326_DCLK = 0;
delay_us(1);


下列是采集的实现。根据手册数据，采集过程标准是5个时钟周期（上升沿），那么代码内为何多了一个周期呢？因为第6个周期内，DOUT电平从高到低变化，准备进入转换模式，所以整个采集过程需要耗费6个时钟周期。

//发送6个时钟周期，进行采样
for(u8 i=0; i<6; i++)
{
        ADS8326_DCLK = 0
        delay_us(1);
        ADS8326_DCLK = 1;
        delay_us(1);
}

3.转换信号

采集结束后，需要转换为Code。由下图可见，一个转换过程需要16个时钟周期，每个上升沿期间DOUT输出一个bit，最高位MSB最先输出，最低为LSB最后输出。数据处理时需要把最高为左移至最高，最低为放在最低。

代码实现如下：

//再发送16个时钟周期，转换数值
for(u8 a=16; a>0; a--)
{
        ADS8326_DCLK = 0;
        delay_us(1);
        ADS8326_DCLK = 1;
        delay_us(1);
        temp = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6);        //读取每个时钟周期的数据位
        data |= temp<<(a-1);                        //第一个得到的bit为MSB，放在最高位；最后一个是LSB，放在最低位
}
//结束信号
ADS8326_DCLK = 0;
delay_us(1);
ADS8326_DCLK = 1;
delay_us(1);
ADS8326_CS = 1;                                //片选拉高，失能模块


return data;
如果在转换结束时保持低电平，则新的数据流以 LSB 优先的数据移出，然后无限输出零，所以，采集结束后需要把片选置高，结束采集过程。整个16 位转换至少需要 22 个时钟周期。

四、实际测试

ADS8326的VREF和VDD相连，3.3V供电。之后用开关电源给一个2.55V的电压到ADS8326，万用表测量值如下，保证精确度。

下列是ADS8326实际采集到的电压值，误差特别小，代码运行成功！




五、资源

完整版代码点此链接下载！（注意：代码内的6个采样周期是下降沿，需要自行改为上升沿，虽然两者对采集的正确性没有影响，但还是要严格按照时序来）。