奇怪的XPT2046_ADC芯片的SPI時(shí)序！

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-11 20:56

今天在寫XPT2046的ADC芯片程序時(shí)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題對(duì)芯片使用SPI方式寫入指令時(shí)的時(shí)序問(wèn)題下面上邏輯分析儀波形圖：

請(qǐng)看圖一：
0通道為時(shí)鐘信號(hào)
1通道為單片機(jī)寫入信號(hào)（數(shù)據(jù)）
2通道為ADC 輸出信號(hào)（數(shù)據(jù)）
3通道為片選信號(hào)（略）

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)得知：控制字節(jié)的位在時(shí)鐘的上升沿時(shí)鎖存進(jìn)去。
問(wèn)題1：就是在對(duì)于的邏輯分析儀2通道可以看到在寫入控制字節(jié)時(shí)（因?yàn)闀r(shí)鐘出現(xiàn)下降沿？？？）也出現(xiàn)了讀出的時(shí)序，寫入的同時(shí)就在輸出？？？？而且在讀的時(shí)候同時(shí)也在寫入（是因?yàn)樽x的時(shí)候時(shí)鐘產(chǎn)生了上升沿嗎？？？？）

問(wèn)題2：特別是BUSY忙時(shí)腳位到底時(shí)干嘛的？控制字節(jié)寫完后此腳產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘周期的高電平？？？（是不是可以認(rèn)為是等待ADC轉(zhuǎn)換完畢的時(shí)間？？）
DOUT引腳會(huì)送出ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字量的最高位？

虛心向論壇老鐵請(qǐng)教一下！�。。。。。。。。�

CS_N：芯片選中信號(hào)，當(dāng)CS_N被拉低時(shí)，用來(lái)控制轉(zhuǎn)換時(shí)序并使能串行輸入/輸出寄存器以移出或移入數(shù)據(jù)。當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，芯片（ADC）進(jìn)入掉電模式。
DCLK：外部時(shí)鐘輸入，該時(shí)鐘用來(lái)驅(qū)動(dòng)SARADC的轉(zhuǎn)換進(jìn)程并驅(qū)動(dòng)數(shù)字IO上的串行數(shù)據(jù)傳輸。
DIN：芯片的數(shù)據(jù)串行輸入腳，當(dāng)CS為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)在串行時(shí)鐘DCLK的上升沿被鎖存到片上的寄存器。
DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出，在串行時(shí)鐘DCLK的下降沿?cái)?shù)據(jù)從此引腳上移出，當(dāng)CS_N引腳為高電平時(shí)，該引腳為高阻態(tài)。

BUSY：忙輸出信號(hào)，當(dāng)芯片接收完命令并開始轉(zhuǎn)換時(shí)，該引腳產(chǎn)生一個(gè)DCLK周期的高電平。
當(dāng)該引腳由高點(diǎn)平變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)刻，轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在DOUT引腳上，
主控可以讀取DOUT的值。當(dāng)CS_N引腳為高電平時(shí)，BUSY引腳為高阻態(tài)。

ID:517951 · 發(fā)表于 2021-11-12 08:42

2046這個(gè)電阻觸控IC上個(gè)月用過(guò)， clcok 信號(hào)要輸入8+1+16個(gè)，前面8個(gè)是寫入控制字節(jié)0x90,0xd0, 再給一個(gè)clcok用于清除busy信號(hào)，后面16個(gè)clock是用來(lái)接收12位AD轉(zhuǎn)換xy的坐標(biāo)。
問(wèn)題1：寫入0x90，0xd0的時(shí)候，2046是不會(huì)發(fā)送AD信號(hào)的。要等busy信號(hào)清除之后，才發(fā)送。我用的過(guò)程中，寫入0x90，0xd0的時(shí)候，miso上是沒有信號(hào)跳變的，清除busy信號(hào)之后，2046才外發(fā)數(shù)據(jù)。
問(wèn)題2：busy信號(hào)是AD轉(zhuǎn)換過(guò)程需要花費(fèi)時(shí)間，完成了2046會(huì)清除。

以上是我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)共享。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-12 10:24

rayin 發(fā)表于 2021-11-12 08:42
2046這個(gè)電阻觸控IC上個(gè)月用過(guò)， clcok 信號(hào)要輸入8+1+16個(gè)，前面8個(gè)是寫入控制字節(jié)0x90,0xd0, 再給一個(gè)clc ...

非常感謝分享經(jīng)驗(yàn)！我現(xiàn)在只是使用此芯片作為ADC模塊且并沒有把BUSY管腳到單片機(jī)上。
現(xiàn)在的這個(gè)時(shí)序好奇怪并沒有讀取DOUT的數(shù)據(jù)，
寫的同時(shí)也會(huì)有數(shù)據(jù)返回�。。。。。�！一時(shí)半會(huì)弄不明白�。。。。�！

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-12 14:42

DOUT 一般需要10K上拉，你的MISO 低電平肯定有問(wèn)題，沒有信號(hào)的時(shí)候，即使IO高阻也應(yīng)該高電平。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-12 18:12

188610329 發(fā)表于 2021-11-12 14:42
DOUT 一般需要10K上拉，你的MISO 低電平肯定有問(wèn)題，沒有信號(hào)的時(shí)候，即使IO高阻也應(yīng)該高電平。

有的！根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)所說(shuō)此腳是AD串行數(shù)字量輸出供單片機(jī)讀取而我單片機(jī)IO腳是有對(duì)應(yīng)上拉電阻的10K應(yīng)該沒什么問(wèn)題吧? 依您所說(shuō)即使沒有信號(hào)時(shí) 和此腳IO高阻也應(yīng)該出現(xiàn)高電平狀態(tài)！但是現(xiàn)在恰恰相反！而且出現(xiàn)電平跳變的地方也正是在寫入控制字節(jié)時(shí)的CLOCK脈沖下出現(xiàn)的?我現(xiàn)在就是因?yàn)檫@個(gè)才感到疑惑。按手冊(cè)所說(shuō)DOUT引腳是在BUSY引腳出現(xiàn)下降沿時(shí)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位會(huì)出現(xiàn)在DOUT引腳。現(xiàn)在恰恰是在寫入控制字節(jié)時(shí)DOUT就已經(jīng)在輸出了?在邏輯分析儀上可以看出。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-12 21:33

人工置頂員發(fā)表于 2021-11-12 18:57
頂一下

感謝！

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-12 22:27

你試試看調(diào)整一下時(shí)序，

拉低CS 之后，拉高DI, 給1微秒的延時(shí)之后，再拉高時(shí)鐘線，看你的時(shí)序圖時(shí)鐘和DI幾乎同時(shí)拉高了，是不是這個(gè)原因造成你的DOUT 又拉低了呢？因?yàn)闆]有收到有效信號(hào)？

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 00:02

188610329 發(fā)表于 2021-11-12 22:27
你試試看調(diào)整一下時(shí)序，

拉低CS 之后，拉高DI, 給1微秒的延時(shí)之后，再拉高時(shí)鐘線，看你的時(shí)序圖時(shí)鐘 ...

以按照您建議操作也并未有啥改善反倒直接沒有輸出了！尷尬

ID:420836 · 發(fā)表于 2021-11-14 03:48

感謝分享有關(guān) SPI 時(shí)序

ID:517951 · 發(fā)表于 2021-11-14 09:56

用示波器抓下波形相對(duì)邏輯分析儀要準(zhǔn)確一點(diǎn), 邏輯分析儀對(duì)速度快點(diǎn)的信號(hào)可能不準(zhǔn)確,給你造成誤導(dǎo). 希望對(duì)你有用.

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 11:25

TTQ001 發(fā)表于 2021-11-14 03:48
感謝分享有關(guān) SPI 時(shí)序

一起學(xué)習(xí)

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 11:26

rayin 發(fā)表于 2021-11-14 09:56
用示波器抓下波形相對(duì)邏輯分析儀要準(zhǔn)確一點(diǎn), 邏輯分析儀對(duì)速度快點(diǎn)的信號(hào)可能不準(zhǔn)確,給你造成誤導(dǎo). 希望對(duì) ...

感謝提出建議！

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-14 12:49

SHANWAZI 發(fā)表于 2021-11-14 00:02
以按照您建議操作也并未有啥改善反倒直接沒有輸出了！尷尬

是這個(gè)東西吧?

按時(shí)序圖上看, CS拉底后，DI 必須置1，然后再給時(shí)鐘，此時(shí)Dout會(huì)為低，所以你說(shuō)的沒“輸出”如果指為低，那么就對(duì)了。
唯一不確定的，就是下面那兩條線Dirver1 and 2，是否必須在第五個(gè)時(shí)鐘拉高，是不是必要條件，但是感覺，拉高的時(shí)機(jī)來(lái)看，必須拉高了，后面才會(huì)有Busy, Dout才會(huì)有回傳。你現(xiàn)在橫豎不成功，可以試試。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 13:22

188610329 發(fā)表于 2021-11-14 12:49
是這個(gè)東西吧?

是的是的他的真正在處于轉(zhuǎn)換是不是在BUSY變成高電平后的八個(gè)時(shí)鐘周期或者是12個(gè)？

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-14 14:05

SHANWAZI 發(fā)表于 2021-11-14 13:22
是的是的他的真正在處于轉(zhuǎn)換是不是在BUSY變成高電平后的八個(gè)時(shí)鐘周期或者是12個(gè)？

真正轉(zhuǎn)換，應(yīng)該在busy為高，表示在轉(zhuǎn)換。
此時(shí)你再給一個(gè)時(shí)鐘，之后，就安靜等待Busy為低，等到busy 為低了，DOUT就會(huì)輸出，可能是1可能是0這個(gè)不用管，反正給夠12個(gè)時(shí)鐘，收足12個(gè)位數(shù)據(jù)，然后再算到底是多少。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 14:39

188610329 發(fā)表于 2021-11-14 14:05
真正轉(zhuǎn)換，應(yīng)該在busy為高，表示在轉(zhuǎn)換。
此時(shí)你再給一個(gè)時(shí)鐘，之后，就安靜等待Busy為低，等到busy 為 ...

實(shí)際上籃筐這里才是才是真正的AD轉(zhuǎn)換對(duì)不？？？也就是BUSY變?yōu)楦唠娖胶蟮?nbsp; 前面的控制字節(jié)寫完后BUSY就是高電平了，
是不是可以考慮使用一點(diǎn)延時(shí)等一下過(guò)去？？？？BUSY的下降沿時(shí)刻會(huì)把ADC結(jié)果最高位出現(xiàn)在DOUT供外部讀取�。。。。�

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-14 16:32

當(dāng)Dout開始輸出的時(shí)候，轉(zhuǎn)換已經(jīng)完畢了，
所以，你唯一需要等待的，只是BUSY 變低電平。
代碼上來(lái)講，你只需要在發(fā)完P(guān)D0之后， BUSY == 1 之后，
再給一個(gè)時(shí)鐘即第9時(shí)鐘，之后，
while(BUSY); 傻等BUSY為0即可
然后，就是接受12位數(shù)據(jù)。
按時(shí)序圖上看，收完11位數(shù)據(jù)后，收最后一位數(shù)據(jù)時(shí) Driver 2 需要給低電平，然后再給3個(gè)空時(shí)鐘，然后CS拉高。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 16:59

188610329 發(fā)表于 2021-11-14 16:32
當(dāng)Dout開始輸出的時(shí)候，轉(zhuǎn)換已經(jīng)完畢了，
所以，你唯一需要等待的，只是BUSY 變低電平。
代碼上來(lái)講，你 ...

感謝指導(dǎo)�。。。�！似乎明白這時(shí)序圖了�。。。≡瓉�(lái)一直是我看錯(cuò)時(shí)序圖了。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-14 20:57

SHANWAZI 發(fā)表于 2021-11-14 16:59
感謝指導(dǎo)！�。。�！似乎明白這時(shí)序圖了�。。�！原來(lái)一直是我看錯(cuò)時(shí)序圖了。

但是看起來(lái)時(shí)序也不太對(duì) 和實(shí)際輸出值差異大讀取錯(cuò)誤�。。。。。。。。�！

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-11-14 22:07

你試試看極端值，比如最低，或者最高，是不是給你全0，全1，是的話，就說(shuō)明，通訊肯定是對(duì)的，如果不是的話，那么還是分析分析Driver 1 & 2 這里是不是有什么問(wèn)題。手冊(cè)我沒仔細(xì)看。畢竟這芯片我也沒有，研究了也沒啥用，但是，比較確定的是，Driver 1 & 2 肯定是有一定用處的。也許是觸控板的控制，也許是ADC控制，細(xì)讀手冊(cè)吧，按IO的標(biāo)注來(lái)看，通信協(xié)議有點(diǎn)類似 MicroWire 非常接近SPI 但不是SPI的協(xié)議，比如第一個(gè)1, 以及等待Busy, 都是MicorWire 協(xié)議的特征，所以，如果真是MicroWire協(xié)議的話，那么，時(shí)序要求是非常嚴(yán)格的，你再仔細(xì)對(duì)照手冊(cè)看看吧。不排除，要ADC之前，要額外發(fā)個(gè)什么指令初始化之類的。

ID:232366 · 發(fā)表于 2021-11-15 21:58

188610329 發(fā)表于 2021-11-14 22:07
你試試看極端值，比如最低，或者最高，是不是給你全0，全1，是的話，就說(shuō)明，通訊肯定是對(duì)的，如果不是的話 ...

非常感謝提出建議和思路我再細(xì)看一下芯片手冊(cè)�。。。。。。�！

ID:1118271 · 發(fā)表于 2024-4-25 14:24

SHANWAZI 發(fā)表于 2021-11-15 21:58
非常感謝提出建議和思路我再細(xì)看一下芯片手冊(cè)�。。。。。。�！

你好，我也遇到這個(gè)問(wèn)題，不知道能否給一下后面您的進(jìn)一步探究結(jié)果

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