【STM32-SPI-ADS8691数据采集系统】

STM32-SPI-ADS8691数据采集系统

一、引言

这段代码通过配置STM32F1系列微控制器的SPI2接口，实现了与 ADS8691 模数转换器的通信，完成了模拟信号的采集与数字转换。代码结构清晰，功能完善，适用于多种需要高精度ADC数据采集的嵌入式应用场景。
这段代码包括两个主要部分：spi.h 和 spi.c，以及 ADS8691.h 和 ADS8691.c。它们共同实现了通过STM32F1微控制器的SPI2接口与ADS8691模数转换器（ADC）进行通信，以采集和处理模拟信号。

二、代码架构

1、SPI驱动部分 (spi.h 和 spi.c)

1>目标

配置和控制STM32F1系列微控制器上的SPI2接口，支持16位和32位数据的发送与接收。

2>主要功能

• SPI2_Init函数 ：
  • 启用SPI2和相关GPIO外设时钟。
  • 配置GPIOB的Pin13（SCK）、Pin15（MOSI）和Pin14（MISO）引脚为SPI通信模式。
  • 初始化SPI2模块，配置时钟极性、相位、数据大小等参数。
• SPI2_TransmitReceive16函数 ：
  • 通过SPI2发送16位数据并接收响应。
• SPI2_TransmitReceive32函数 ：
  • 通过SPI2发送32位数据并接收响应。
  • 将32位数据拆分为高16位和低16位，分两次传输。

3>特点

• 支持全双工通信，允许多次连续的数据传输。
• 配置灵活，支持不同的数据大小和通信模式。

2、ADS8691传感器驱动部分 (ADS8691.h 和 ADS8691.c)

1>目标

通过SPI2接口控制ADS8691 ADC模块，配置其工作参数，并读取模拟信号的数字转换结果。

2>主要功能

• ADS8691_Init函数 ：
  ○ 初始化SPI2接口。
  ○ 通过发送一系列命令完成ADS8691的复位和量程配置。
  ○ 验证初始化是否成功，确保ADS8691处于正确的工作状态。
• ADS8691_SetRange函数 ：
  ○ 发送命令设置ADS8691的输入量程范围（如1.25倍基准电平）。
• ADS8691_ReadADC函数 ：
  ○ 通过SPI2接口读取ADS8691的ADC转换结果（18位数据）。
  ○ 数据处理：右移14位，提取有效的18位数据。
• ADS8691_ReadADC_Multiple函数 ：
  ○ 以指定的频率，连续读取多组ADC数据。
  ○ 计算采样间隔，确保采样均匀分布。

3>特点

• 提供灵活的配置选项，支持不同的量程范围。
• 支持单次和多次数据采集，满足不同场景需求。
• 通过移位操作，确保ADC数据的正确解析。

3、代码整体功能

1>系统功能

• 初始化SPI2接口和ADS8691 ADC模块。
• 配置ADC的量程范围。
• 读取模拟信号的数字转换结果。
• 支持单次和连续多次数据采集，可配置采样频率。

2>应用场景

• 工业自动化：采集和监控模拟信号。
• 智能硬件：如温度、压力传感器的数据采集。
• 数据采集系统：实时监控和记录多路模拟信号。

三、源码分享

1、spi.h

// spi.h

#ifndef SPI_H
#define SPI_H

#include "stm32f10x.h"

/* SPI初始化函数 */
void SPI2_Init(void);

/* 通过SPI2同时发送和接收16位数据 */
uint16_t SPI2_TransmitReceive16(uint16_t data);

/* 通过SPI2同时发送和接收32位数据 */
uint32_t SPI2_TransmitReceive32(uint32_t data);

#endif // SPI_H

2、spi.c

// spi.c
#include "SPI.h"

/*********************************************************************************
  * @ 函数名  ：SPI2_Init
  * @ 功能说明：SPI初始化函数
  * @ 参数