STM32：GPIO模拟SPI驱动ADS8361

AllenSun-1990

已于 2023-10-11 13:55:32 修改

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分类专栏：通信协议单片机文章标签： stm32 嵌入式硬件单片机

于 2023-10-11 13:53:24 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xikangsoon/article/details/133768432

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文章讲述了在使用TI公司的ADS8361模拟输入芯片时，遇到SPI通信问题，尤其是在STM32主控上通过两路SPI进行模式三通信时，仅Master端工作。作者通过GPIO模拟SPI解决了Slave端的数据接收问题，并提供了驱动程序示例和测试结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ADS8361是TI公司开发的一款模拟量输入芯片。ADS8361有四种工作模式，本文主要针对模式三进行通信驱动。官方方案使用两路SPI来通信，一路SPI Master，一路SPI Slave。我在使用STM32主控芯片的两路SPI进行通信的时候，发现只有SPI Master这路可以正常工作。Slave一直无法接收到数据。估计是两路SPI同时通信会有问题。所以使用了GPIO模拟SPI来驱动ADS8361。

硬件系统接线示意图：

模式三通信时序图：

下面是驱动程序：

/*Global variables*/
float Ain1, Ain2 , Ain3;

static float Calculate_Volt_By_SPI_Data(uint8_t* data)
{
    uint32_t temp1, temp2, temp3,  temp4;

    temp1 = data[0] & 0X1F;
    temp2 = data[1];
    temp3 = data[2] >> 5;
    temp4 = temp1 * 2048 + temp2 * 8 + temp3;

    if(temp4 >= 0x8000)
    {
        temp4 -= 0x8000;
    }
    else
    {
        temp4 += 0x8000;
    }

	return 10.0 - (float)temp4/65535*20;
}

static void Monitor_AIN_Level(void)
{
    uint8_t SPI1_RD[3] = {0x00, 0x00, 0x00};
    uint8_t SPI2_RD[3] = {0x00, 0x00, 0x00};
    uint8_t Invalid_ARR[3] = {0x00, 0x00, 0x00};

    for(int i = 0; i < 20; i++)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(SPI1_SCK_GPIO_Port, SPI1_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);

        if(i == 0)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(SPI1_MOSI_GPIO_Port, SPI1_MOSI_Pin, GPIO_PIN_SET);
        }
        else if(i == 1)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(SPI1_MOSI_GPIO_Port, SPI1_MOSI_Pin, GPIO_PIN_RESET);
        }

        delay_us(1);

        HAL_GPIO_WritePin(SPI1_SCK_GPIO_Port, SPI1_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);

        if(HAL_GPIO_ReadPin(SPI1_MISO_GPIO_Port, SPI1_MISO_Pin) == GPIO_PIN_SET)
        {
            SPI1_RD[i/8] += (1 << (7 - (i % 8)));
        }

        if(HAL_GPIO_ReadPin(SPI2_MOSI_GPIO_Port, SPI2_MOSI_Pin) == GPIO_PIN_SET)
        {
            SPI2_RD[i/8] += (1 << (7 - (i % 8)));
        }

        delay_us(1);
    }

    HAL_GPIO_WritePin(SPI1_SCK_GPIO_Port, SPI1_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
 
    if(memcmp(SPI1_RD, Invalid_ARR, sizeof(SPI1_RD)) == 0 ||  memcmp(SPI2_RD, Invalid_ARR, sizeof(SPI2_RD)) == 0) 
    {
        return;
    }

    if(SPI1_RD[0] >= 0x60 || SPI2_RD[0] >= 0x60)
    {
        return;
    }

    if((SPI1_RD[0] & 0x40) > 0) Ain2 = Calculate_Volt_By_SPI_Data(SPI1_RD);
    else Ain1 = Calculate_Volt_By_SPI_Data(SPI1_RD);
    
    if((SPI2_RD[0] & 0x40) == 0) Ain3 = Calculate_Volt_By_SPI_Data(SPI2_RD);
    
    //Usart_Printf("Ain1: %f\n", Ain1);
    //Usart_Printf("Ain2: %f\n", Ain2);
    //Usart_Printf("Ain3: %f\n", Ain3);
}

三路模拟量输入通道的测试结果：