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ADS1298: SPI在1MHz速率下能正常通讯 但是将SPI提升到更高频率将无法读取任何信息。

Part Number:ADS1298

我使用ESP32S3芯片,ESP-IDF编程环境中,使用SPI接口对ADS1298芯片进行操作,遇到如下问题。 

当SPI的通讯频率为 1MHz时,能正常的读取,写入寄存器数据,发送cmd指令,通过DRDY引脚的外部中断中能正确的读取测量的数据。最多能实现2KHz的数据采集。 

现在要将数据采集率设置为8KHz,1MHz的SPI不够用了。我尝试将SPI的时钟频率提升到2,4,8,10MHz4个不同的频率,都不能进行正常的通讯。 

无法对寄存器进行写入,读取的操作,芯片也不能接收到SPI发送的CMD指令。 

ADS1298的手册中说明芯片能支持至少15MHz的SPI通讯。希望有专家能告诉我为啥会这样。 

注意:ESP32S3的SPI中CS的下降沿和SCLK的第一个上升沿是基本同时产生的。

Kailyn Chen:

您好,您的这个问题将有我同事帮您升级之后再给您答复。

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Cherry Zhou:

您好,

抱歉,负责该问题的专家并不熟悉ESP32S3,所以无法帮助您调试ESP32S3相关的问题。

关于 ADS1298的 SPI,您需要确保时序遵循数据表第17页:

7.6 Timing Requirements: Serial Interface

7.7 Switching Characteristics: Serial Interface

例如,

如果2.7V<=DVDD<=3.6V,TSCLK 或 SCLK 频率必须低于20MHz

如果1.65V<=DVDD<=2V,则 TSCLK 或 SCLK 频率必须低于15.01MHz

和确保使用 SPI 设置 "NOTE: SPI settings are CPOL = 0 and CPHA = 1."

请问您计划使用什么数据速率(SPS)? 最高无法读取到哪一个 SCLK 频率? 

此外请确保:

"(1) START and STOP commands take effect on the seventh SCLK falling edge at the end of the opcode transmission."

"As seen in Figure 63, the DRDY output goes high when conversions are started and goes low when data are ready"

因此,请检查主机/主器件的 SPI 是否在 START 命令之后始终等待至少7个 SCLK 下降沿并等待/DRDY 变为低电平以进行读取? 换句话说,您可以使用示波器探头来比较数字信号时序,以便进行比较(当 SPI 读取正常工作时和当开始看到 SPI 无法正常工作时),查看是否有任何时序错位? 

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junling cui:

SPI协议的时序只有在CS下降呀和SCLK的一个沿同时到达,没有达到最小的17ns的延时。我要在上面实现8Ksps的采样率,因此我的读取速度SPI的时钟要能达到8MHz左右。我读取数据是/DRDY的上升沿读取数据,不知道可不可以。没有想到你们这么快回复。对你们的工作表示感谢。

还有希望您给我一个推荐的寄存器配置,要求数据

采样率是8Ksps,脱落检测是交流检测。谢谢。

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Cherry Zhou:

您好,

能否提供下公司名称?

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Cherry Zhou:

您好,

如果要设置输出数据速率,需要了解您使用的是哪种模式? 

CONFIG1: Configuration Register 1

高分辨率或低功耗模式?

该位决定器件是在低功耗模式还是在高分辨率模式下运行。 0 = LP mode 1 = HR mode

对于高分辨率模式,fmod = fCLK /4。 对于低功耗模式,Fmod = fCLK / 8

然后根据上述模式选择,您可以设置输出数据速率 DR[2:0]

001: fMOD / 32 (HR Mode: 16 kSPS, LP Mode: 8 kSPS)

010: fMOD / 64 (HR Mode: 8 kSPS, LP Mode: 4 kSPS)

您指的是交流导联脱落检测吗?

需要设置以下内容-

LOFF: Lead-Off Control Register (address = 04h)

FLEAD_OFF[1:0] set to 01 = AC lead-off detection at fDR / 4

"交流激励信号以高于目标频带的频率引入,会生成带外差分信号,该信号可以单独滤除并进行处理。 通过测量输出频谱处激励信号的幅度、可计算导联脱落状态"

使用交流导联脱落检测时,您需要执行 POST DSP 和算法。

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junling cui:

我是北京可维汇众发展有限公司,我在帮朋友做一个心电的板子。 就遇到了无法在告诉下读取心电数据的问题。 

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Cherry Zhou:

感谢您提供的信息。请问以上方法您是否进行了尝试,对该问题是否有改善?

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