#ifndef __ADS1256_SOFT_H__ #define __ADS1256_SOFT_H__ #include "stm32l4xx_hal.h" #include #include // ========== 用户配置宏 ========== #define ADS1256_SPI_HANDLE hspi2 //extern SPI_HandleTypeDef ADS1256_SPI_HANDLE; #define SPI_TIMEOUT 300 // ms // 引脚配置 // 软件SPI引脚定义 #define SOFT_SPI_SCK_PORT GPIOB #define SOFT_SPI_SCK_PIN GPIO_PIN_13 #define SOFT_SPI_MOSI_PORT GPIOB #define SOFT_SPI_MOSI_PIN GPIO_PIN_15 #define SOFT_SPI_MISO_PORT GPIOB #define SOFT_SPI_MISO_PIN GPIO_PIN_14 // GPIO操作宏 #define SOFT_SPI_SCK_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(SOFT_SPI_SCK_PORT, SOFT_SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET) #define SOFT_SPI_SCK_LOW() HAL_GPIO_WritePin(SOFT_SPI_SCK_PORT, SOFT_SPI_SCK_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define SOFT_SPI_MOSI_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(SOFT_SPI_MOSI_PORT, SOFT_SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_SET) #define SOFT_SPI_MOSI_LOW() HAL_GPIO_WritePin(SOFT_SPI_MOSI_PORT, SOFT_SPI_MOSI_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define SOFT_SPI_MISO_READ() HAL_GPIO_ReadPin(SOFT_SPI_MISO_PORT, SOFT_SPI_MISO_PIN) #define ADS1256_CS_GPIO_PORT GPIOB #define ADS1256_CS_PIN GPIO_PIN_12 #define ADS1256_DRDY_GPIO_PORT GPIOA #define ADS1256_DRDY_PIN GPIO_PIN_11 #define ADS1256_RST_GPIO_PORT GPIOA #define ADS1256_RST_PIN GPIO_PIN_8 // ========== 控制宏 ========== #define ADS1256_CS_LOW() HAL_GPIO_WritePin(ADS1256_CS_GPIO_PORT, ADS1256_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define ADS1256_CS_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(ADS1256_CS_GPIO_PORT, ADS1256_CS_PIN, GPIO_PIN_SET) #define ADS1256_RST_LOW() HAL_GPIO_WritePin(ADS1256_RST_GPIO_PORT, ADS1256_RST_PIN, GPIO_PIN_RESET) #define ADS1256_RST_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(ADS1256_RST_GPIO_PORT, ADS1256_RST_PIN, GPIO_PIN_SET) #define ADS1256_DRDY_READ() HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_11) #define ADS1256_READ_DRDY ADS1256_DRDY_READ() // ========== 命令定义 ========== #define ADS1256_CMD_WAKEUP 0x00 // 从休眠模式唤醒（必须在 SYNC 后使用）退出待机模式 #define ADS1256_CMD_RDATA 0x01 // 读取数据（一次性读取当前结果） #define ADS1256_CMD_RDATAC 0x03 // 启动连续数据读取模式 #define ADS1256_CMD_SDATAC 0x0F // 停止连续数据读取模式 #define ADS1256_CMD_RREG 0x10 // 读取寄存器命令（后跟寄存器地址和数量） #define ADS1256_CMD_WREG 0x50 // 写寄存器命令（后跟寄存器地址和数量） #define ADS1256_CMD_SELFCAL 0xF0 // 启动偏移和增益自动校准 #define ADS1256_CMD_SELFOCAL 0xF1 // 偏移自校准（接 GND） #define ADS1256_CMD_SELFGCAL 0xF2 // 增益自校准（接参考电压） #define ADS1256_CMD_SYSOCAL 0xF3 // 系统偏移校准 #define ADS1256_CMD_SYSGCAL 0xF4 // 系统增益校准 #define ADS1256_CMD_SYNC 0xFC // 同步命令（等待转换） #define ADS1256_CMD_STANDBY 0xFD // 进入低功耗待机模式 #define ADS1256_CMD_RESET 0xFE // 复位芯片 // ========== 寄存器定义 ========== #define ADS1256_REG_STATUS 0x00 // 状态寄存器：时钟选择、自动校准、缓冲使能等 #define ADS1256_REG_MUX 0x01 // 多路复用器设置：选择输入通道 AINp 和 AINn #define ADS1256_REG_ADCON 0x02 // A/D 控制寄存器：增益选择、时钟配置 #define ADS1256_REG_DRATE 0x03 // 数据速率设置寄存器 #define ADS1256_REG_IO 0x04 // 数字 I/O 控制寄存器 #define ADS1256_REG_OFC0 0x05 // 偏移校准寄存器 OFC0（低字节） #define ADS1256_REG_OFC1 0x06 // 偏移校准寄存器 OFC1 #define ADS1256_REG_OFC2 0x07 // 偏移校准寄存器 OFC2（高字节） #define ADS1256_REG_FSC0 0x08 // 全量程校准寄存器 FSC0（低字节） #define ADS1256_REG_FSC1 0x09 // 全量程校准寄存器 FSC1 #define ADS1256_REG_FSC2 0x0A // 全量程校准寄存器 FSC2（高字节） // ========== 单端输入通道配置 (AINx - AINCOM) ========== #define ADS1256_MUX_AIN0_AINCOM 0x08 // AIN0 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN1_AINCOM 0x18 // AIN1 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN2_AINCOM 0x28 // AIN2 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN3_AINCOM 0x38 // AIN3 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN4_AINCOM 0x48 // AIN4 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN5_AINCOM 0x58 // AIN5 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN6_AINCOM 0x68 // AIN6 - AINCOM #define ADS1256_MUX_AIN7_AINCOM 0x78 // AIN7 - AINCOM // ========== 差分输入通道配置 (AINp - AINn) ========== #define ADS1256_MUX_AIN0_AIN1 0x01 // AIN0 - AIN1 #define ADS1256_MUX_AIN2_AIN3 0x23 // AIN2 - AIN3 #define ADS1256_MUX_AIN4_AIN5 0x45 // AIN4 - AIN5 #define ADS1256_MUX_AIN6_AIN7 0x67 // AIN6 - AIN7 // ========== 增益配置 ========== typedef enum { ADS1256_GAIN_1 = 0, // 增益 x1（默认） ADS1256_GAIN_2, // 增益 x2 ADS1256_GAIN_4, // 增益 x4 ADS1256_GAIN_8, // 增益 x8 ADS1256_GAIN_16, // 增益 x16 ADS1256_GAIN_32, // 增益 x32 ADS1256_GAIN_64 // 增益 x64（最大） } ADS1256_Gain_t; // ========== 数据速率 ========== typedef enum { ADS1256_DR_30000SPS = 0xF0, // 30000 采样/秒 ADS1256_DR_15000SPS = 0xE0, // 15000 ADS1256_DR_7500SPS = 0xD0, // 7500 ADS1256_DR_3750SPS = 0xC0, // 3750 ADS1256_DR_2000SPS = 0xB0, // 2000 ADS1256_DR_1000SPS = 0xA1, // 1000（推荐默认） ADS1256_DR_500SPS = 0x92, // 500 ADS1256_DR_100SPS = 0x82, // 100 ADS1256_DR_60SPS = 0x72, // 60 ADS1256_DR_50SPS = 0x63, // 50 ADS1256_DR_30SPS = 0x53, // 30 ADS1256_DR_25SPS = 0x43, // 25 ADS1256_DR_15SPS = 0x33, // 15 ADS1256_DR_10SPS = 0x23, // 10 ADS1256_DR_5SPS = 0x13, // 5 ADS1256_DR_2_5SPS = 0x03 // 2.5（最低速） } ADS1256_DataRate_t; // ========== 函数声明 ========== /* 单端模式：MUX = (AINx << 4) | 0x08 差分模式：MUX = (AINp << 4) | AINn AINCOM 是固定的参考负端引脚（接地或参考电压 单端输入： AIN0 0x08 AIN0 - AINCOM AIN1 0x18 AIN1 - AINCOM AIN2 0x28 AIN2 - AINCOM AIN3 0x38 AIN3 - AINCOM AIN4 0x48 AIN4 - AINCOM AIN5 0x58 AIN5 - AINCOM AIN6 0x68 AIN6 - AINCOM AIN7 0x78 AIN7 - AINCOM 差分输入： 0x01 AIN0 - AIN1 0x23 AIN2 - AIN3 0x45 AIN4 - AIN5 0x67 AIN6 - AIN7 */ // 软件SPI发送单字节（模式0，CPOL=0, CPHA=0） static void SoftSPI_WriteByte(uint8_t data); // 软件SPI接收单字节 static uint8_t SoftSPI_ReadByte(void) ; // 初始化 ADS1256 void ADS1256_Init(void); // 复位 void ADS1256_Reset(void); // 读取芯片 ID（高 4 位） uint8_t ADS1256_ReadID(void); // 设置输入通道（MUX 寄存器值） void ADS1256_SetChannel(uint8_t mux); // 设置增益 void ADS1256_SetGain(ADS1256_Gain_t gain); // 设置采样率 void ADS1256_SetDataRate(ADS1256_DataRate_t dr); // 启动一次转换 void ADS1256_StartConversion(void); // 读取数据（需判断 DRDY 是否为低） bool ADS1256_ReadData(int32_t* out); // 寄存器读取出来的整数转为浮点数电压值 float ADS1256_ConvertToVoltage(int32_t raw, float vref, int gain); // 寄存器操作 uint8_t ADS1256_ReadRegister(uint8_t reg); void ADS1256_WriteRegister(uint8_t reg, uint8_t value); void ADS1256_SetClockSource(uint8_t useInternal); bool ADS1256_IsUsingExternalClock(void); #endif // __ADS1256_H__