24位ADC(ADS131E08)经常出现完全错误的数据,求大家帮助
本帖最后由 SMC 于 2015-2-7 12:39 编辑下面的这个问题弄了好久都没做到问题,特来求助大家,指出问题所在的,我愿意给我用不着的电路板(STM32F3 DISCOVERY STM32F0 DISCOVERY),或者各种无刷直流电机(我有大有小,可以随意挑一个,都很猛的,拉几公斤没问题),如果对这些没兴趣,可以意思下给条烟钱。真心求大家帮助,实在是找不到问题所在了。
我使用ADS131E08这颗24bit ADC,但是8各通道采样数据经常出现完全错误的数据。
电路板上焊接了两颗ADC,采用共同的外部基准、外部晶振,电源(这两颗ADC芯片都是两个月前从TI申请的)。
两个ADC共16个通道都配置成采样ADC内部的测试信号。
问题描述:两颗ADC在采样过程中经常(大概每20次采样出现一次)会出现一些完全错误的数据,两颗ADC(编号分别为1、3)从那个错误的通道开始该ADC剩下的通道的数据都将是完全错误的,比如ADC1的第三个通道出问题了,那么4~8通道的数据都会是完全错误的。
错误数据如下:(3C1指的是编号为3的ADC的第一个通道,1C1是编号为1的ADC的第一个通道,以此内推)
第一组: 错误数据从第三行的3C5(-159)开始,3C6、3C7、3C8都是完全错误的,但是第一行和最后一行的数据又都是正常的。
3c1= -1301,3c2= -1237,3c3= -1168,3c4= -1185,3c5= -1405,3c6= -1480,3c7= -1120,3c8= -1162
1c1= -1018,1c2= -1248,1c3= -1159,1c4= -1311,1c5= -1393,1c6= -1429,1c7= -1325,1c8= -1166
3c1= -1296,3c2= -1246,3c3= -1169,3c4= -1185,3c5= -159,3c6=522367,3c7= -166400,3c8= -1587209
1c1= -1071,1c2= -1257,1c3= -1147,1c4= -1305,1c5= -1408,1c6= -1423,1c7= -1338,1c8= -1195
3c1= -1307,3c2= -1241,3c3= -1165,3c4= -1190,3c5= -1405,3c6= -1480,3c7= -1121,3c8= -1164
第二组数据:第三行1C6(-353)开始出现完全错误的数据,之后的1C7、1C8也都是错误的。
1c1= -1040,1c2= -1233,1c3= -1131,1c4= -1255,1c5= -1408,1c6= -1410,1c7= -1311,1c8= -1196
3c1= -1306,3c2= -1237,3c3= -1160,3c4= -1186,3c5= -1391,3c6= -1479,3c7= -1121,3c8= -1163
1c1= -1035,1c2= -1293,1c3= -1142,1c4= -1312,1c5= -1406,1c6= -353,1c7= 4193978,1c8= -300
3c1= -1297,3c2= -1241,3c3= -1162,3c4= -1183,3c5= -1403,3c6= -1484,3c7= -1120,3c8= -1161
1c1= -1015,1c2= -1267,1c3= -1155,1c4= -1273,1c5= -1399,1c6= -1419,1c7= -1290,1c8= -1191
电路图在最下面
ADC部分程序如下:
void ADS131E08_Init(void)
{
u8 i=0,j=0;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
u8 ADS131E08_Test_Init[] =
{
{0x96, CONFIG1},// 24BIT1KPS
{0xF3, CONFIG2}, //内部产生测试信号
{0x15, CH1SET}, //配置到采样内部测试信号的通道上
{0x15, CH2SET},
{0x15, CH3SET},
{0x15, CH4SET},
{0x15, CH5SET},
{0x15, CH6SET},
{0x15, CH7SET},
{0x15, CH8SET},
};
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
SPI_mode_change_1(SPI_BaudRatePrescaler_32); //SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; 84/32 MHz的SPI时钟
/* ADC_START */
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
ADC_STOP;
/*ADC_DRDY Configure PA0 pin as input floating */
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
ADC1_CS_LOW;
ADC3_CS_LOW;
SPI_SendByte(SPI1, RESET); ]
delayms(750);
SPI_SendByte(SPI1, SDATAC);
ADC1_CS_HIGH;
ADC3_CS_HIGH;
for(i=0; i<sizeof(ADS131E08_Test_Init)/2; i++){
for(j=1;j<4;j++){
ADS131E08_WriteReg(j, ADS131E08_Test_Init, ADS131E08_Test_Init);
delayus(2);
}
}
ADC_START;
ADC1_CS_LOW;
ADC3_CS_LOW;
delayus(1);
SPI_SendByte(SPI1, RDATAC);//Put the Device Back in RDATAC Mode
delayus(1);
ADC1_CS_HIGH;
ADC3_CS_HIGH;
}
void ADS131E08_Read(s32 *adc1buf,s32 *adc2buf,s32 *adc3buf)
{
u8 ReadBuf,i=0;
if(ADC_DRDY==0)
{
ADC1_CS_LOW;
for(i=0;i<27;i++){
ReadBuf=SPI_ReadByte(SPI1);//连续读取ADC1的27个字节数据
}
ADC1_CS_HIGH;
for(i=0;i<9;i++)
adc1buf=ReadBuf<<16 |ReadBuf<<8 |ReadBuf;//将27字节数据转化成9个24位的数据
for(i=1;i<9;i++){ //将补码转化成原码
if(adc1buf>=0x800000)
adc1buf-=0xffffff;
}
ADC3_CS_LOW; //连续读取ADC3的27个字节数据
for(i=0;i<27;i++){
ReadBuf=SPI_ReadByte(SPI1);
delayus(1);
}
ADC3_CS_HIGH;
for(i=0;i<9;i++)
adc3buf=ReadBuf<<16 |ReadBuf<<8 |ReadBuf; //将27字节数据转化成9个24位的数据
for(i=1;i<9;i++){ //将补码转化成原码
if(adc3buf>=0x800000)
adc3buf-=0xffffff;
}
printf("1c1=%8d,1c2=%8d,1c3=%8d,1c4=%8d,1c5=%8d,1c6=%8d,1c7=%8d,1c8=%8d\n",adc1buf,adc1buf,adc1buf,adc1buf,adc1buf,adc1buf,adc1buf,adc1buf);
printf("3c1=%8d,3c2=%8d,3c3=%8d,3c4=%8d,3c5=%8d,3c6=%8d,3c7=%8d,3c8=%8d\n",adc3buf,adc3buf,adc3buf,adc3buf,adc3buf,adc3buf,adc3buf,adc3buf);
}
} 洗洗睡吧…… 我得顶一顶,走过路过的帮看看,十分感谢! 多半虚焊 PZLPDY 发表于 2015-2-7 10:40
多半虚焊
QFN-64的封装,刀头烙铁拖焊的,放大镜检查,焊接我已经非常仔细了,关键引脚我还用二极管档测试了是否虚焊。
焊接了两片ADC都是一样的情况。 只读取其中一颗ADC试试,如还有问题,再只读取另一颗试试 avr_sz 发表于 2015-2-7 11:10
只读取其中一颗ADC试试,如还有问题,再只读取另一颗试试
我就是先焊接的第一颗,发现会出现完全错误的数据,一直找不出来问题就又焊接了一片,结果还是一样的情况,两个ADC都会出现问题。 把SPI的频率降到100KHz试试 avr_sz 发表于 2015-2-7 11:16
把SPI的频率降到100KHz试试
SPI最低频率只能到328K,在这个频率下依然会出现问题。 没有用过,友情帮顶 每切换一次通道,第一个DRDY后的数值丢弃呢?
还是说每个通道你连续采集几个数值? Layout没问题吗 qwerttt 发表于 2015-2-7 11:37
每切换一次通道,第一个DRDY后的数值丢弃呢?
还是说每个通道你连续采集几个数值? ...
DRDY是ADC数据准备好的标志,ADC数据准备好之后,我就直接连续读取ADC的数据。不用切换通道,ADC采样的数据都在一个“影子寄存器”里面存放着,直接读取就可以了。
每次ADC数据准备好,就把所有通道数据都读取了,ADC是同步采样的。 qq335702318 发表于 2015-2-7 11:38
Layout没问题吗
layout最多只会影响ADC采样精度,不至于导致这样完全错误的数据啊。
SPI总线读取同一个电路板上的其它传感器都没用问题,就只有ADC会出错。 确定输入信号没有尖峰吗?
也 可以用软件避免掉这个问题 通过检验把误差较大的数值去除,是一种滤波算法来着。 study_hardware 发表于 2015-2-7 11:57
确定输入信号没有尖峰吗?
也 可以用软件避免掉这个问题 通过检验把误差较大的数值去除,是一种滤波算法来 ...
输入信号无论是测试芯片内部信号还是外部信号都会出现问题。
担心模拟电源或者基准源上出现尖峰导致,基准源和模拟电源都是用的最好的料,不过这个电路板有个缺点,ADC基准源引脚处忘记加滤波电容了。 楼主试试用IO模拟SPI,我以前也遇见过硬件SPI读数据错误,一直找不到原因,软件也没错,后来把单片机频率改成SPI频率的一半,就再也没出现过问题 问题可能还是出在时序上,用逻辑分析仪看下时序。cs使能后短暂延时再操作ADC for(i=0;i<9;i++)
adc1buf=ReadBuf<<16 |ReadBuf<<8 |ReadBuf;//将27字节数据转化成9个24位的数据
上面这里赋值错了吧?把数据给指针adc1buf ? avr_sz 发表于 2015-2-7 12:21
for(i=0;i
adc1buf是一个数组名,也就是指向数组第一个。
您看的很仔细,非常感谢你!这个是网页显示问题,实际上程序是adc1buf{i}=ReadBuf<<16 |ReadBuf<<8 |ReadBuf; 小括号显示不出来我用大括号代替了。 感觉是SPI通信受干扰,比如中途丢失了一个时钟后面的数据都会被移位,下一次拉低CS重新通信恢复正常,和楼主现象很接近。
用逻辑分析仪应该能捕获到错误,看数据时用原始的16进制比10进制更容易发现移位。 dzcn 发表于 2015-2-7 12:16
问题可能还是出在时序上,用逻辑分析仪看下时序。cs使能后短暂延时再操作ADC ...
您好,有没有便宜好用的逻辑分析仪推荐下呢,我一般只用于看SPI,CAN等总线,SPI时钟最高20Mhz。
CS之后的延迟我也加过了,不是这个问题。 eleqian 发表于 2015-2-7 12:43
感觉是SPI通信受干扰,比如中途丢失了一个时钟后面的数据都会被移位,下一次拉低CS重新通信恢复正常,和楼 ...
恩,假如逻辑分析仪看到了确实是通信问题,那么这个问题该怎么解决呢?
SPI时钟速度我从10.25MHz到328K全部都试了,都会出问题,程序中同一个循环下SPI读取的其它传感器的数据从来不出问题,就只有ADC出问题。 楼上的分析可能靠谱。觉得还是驱动和时序的事。 两颗ADC的ADC_DRDY是连在一起的吗? 建议你只连接一颗ADC试一试,代码里也只读取那颗ADC吧 avr_sz 发表于 2015-2-7 13:04
两颗ADC的ADC_DRDY是连在一起的吗? 建议你只连接一颗ADC试一试,代码里也只读取那颗ADC吧 ...
是的,两颗的DRDY在一起并着(两颗ADC是完全同步的,可以这样做的),我就是先焊接了一颗,发现有问题,以为是芯片问题就又焊接了一颗的,结果两颗都是一样的问题。
SMC 发表于 2015-2-7 13:07
是的,两颗的DRDY在一起并着(两颗ADC是完全同步的,可以这样做的),我就是先焊接了一颗,发现有问题,以 ...
个人认为这样不太好,要是有一颗出问题了,就会影响到另一颗。而且可能还搞不清楚哪颗出的问题 SMC 发表于 2015-2-7 12:58
恩,假如逻辑分析仪看到了确实是通信问题,那么这个问题该怎么解决呢?
SPI时钟速度我从10.25MHz到328K全 ...
如果真是受干扰就要注意layout了,布线尽量短,有良好的地回路,远离强干扰源等,方便的话贴出PCB图。 SMC 发表于 2015-2-7 12:53
您好,有没有便宜好用的逻辑分析仪推荐下呢,我一般只用于看SPI,CAN等总线,SPI时钟最高20Mhz。
CS之后 ...
我用的是淘宝上三十多的,一般用足够了。SPI时钟高的话最好买100M。 好东西,正在用ADS130e08,发现资料好少,找到131也好 ckhf 发表于 2016-7-29 14:51
好东西,正在用ADS130e08,发现资料好少,找到131也好
开心吧~.~ 芯片初始化需要做些特殊操作吗?像1232那样的 not_at_all 发表于 2016-8-1 19:24
芯片初始化需要做些特殊操作吗?像1232那样的
没什么特殊操作,就配置下寄存器 SMC 发表于 2016-8-1 18:38
开心吧~.~
那是{:tongue:} 楼主,能否传一个完整的STM32的工程上来,学习下,谢谢 8通道同时采样时采样率最高可以达到多少? SPI接口上加上100pf电容试一下,类似的厂家说是SPI总线寄生电容导致的,加电容就好了 对地加电容 具体多大得试验不影响时钟波形为准 每当我看到别人读不出来adc就会抑制不住的幸灾乐祸 ibmx311 发表于 2023-5-17 07:20
每当我看到别人读不出来adc就会抑制不住的幸灾乐祸
(引用自39楼)
阿哈哈哈
别人不知道,我大部分都是一次就成功的。
偶尔遇到不成功的情况都是自己蠢的。都是没好好看DS犯的低级错误。 d__xin 发表于 2023-5-17 09:33
阿哈哈哈
别人不知道,我大部分都是一次就成功的。
(引用自40楼)
我干活30多年,没有一次成功过的时候 ibmx311 发表于 2023-5-17 11:24
我干活30多年,没有一次成功过的时候
(引用自41楼)
我这搞的都简单,一般就串口485+网口+AD。接一堆外购传感器。
没啥太大的难度。大部分坛友仔细认真点都能一次过吧
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