[资料分享] ADS8588S parallel byte mode read timing

ADS8588S是具有8通道16位精度同步采样的SAR ADC，采样速度最大为200KSPS， 广泛应用于电力系统的采样电路，具有高精度和高可靠性，ADS8588S有灵活的与主机通讯模式，同时支持串行(serial mode)，并行(parallel mode)和并行字节（parallel byte mode）通讯。ADS8588S的通讯有特定的时序要求，必须完全满足时序才能正确读取数据。并行字节相对串行和并行而言稍复杂，这里介绍并行字节通讯的一些要点。

并行字节是把一个16位的数据分为两个8位的字节来读，并行的先读高8位，再读低8位，依次读完8个通道，一共读16次。读完后再进行下一次转换，下一个周期然后再读16次。Datasheet中parallel byte mode的读时序如下图1: 其中CS是片选，RD是读信号，一般CS和RD可以连在一起，DB[7:0]是8位并行字节信号，FRSTDATA信号指示开始读第一通道， 根据datasheet, FRSTDATA会在RD的第一个下降沿变成高电平，表示这是读一通道数据。

图1

如果只遵守这个读的时序仍然有可能出现读数错误，我们读的时候还需要参考另外一个时序，ADC的转换时序，Datasheet中如下图2：其中CONVSTA和CONVSTB是ADC开始转换信号，BUSY表示正在转换，如果BUSY是高，表示本次转换还没有结束，CS是上图中的片选， RESET是复位信号。

图2

这其中隐藏着一个潜在的逻辑，在图1的时序中，在读信号RD的第一个下降沿，FRSTDATA会升高指示第一个通道，但是前提是必须在BUSY由高到低之后的第一个下降沿，如果16次读数的起始不是从BUSY变低之后开始读，就有可能出现严重的错误，举例如下：下图3中CS就是RD信号，两个连在一起，我们看到先是CONVST(A/B)信号上升表示ADC开始转换，BUSY升高表示正在转换，但是这时RD信号已经开始读数，每一个脉冲是一个BYTE， 两个脉冲表示一个16位数据，一共8个数据，所以每个周期RD是16个脉冲。这里RD在BUSY开始之前读了，当BUSY结束（下降沿）后第一个RD读数（为图3CS/RD信号第6个脉冲下降沿）会让系统认为这是第一个通道数据的高8位，后面的数据依次往下，然而实际MCU发出的却是第3组信号的低8位，这时MCU认为的读数逻辑不仅在通道的对应上出错，连在每个16位数据的高8位低8位的顺序也会出错。

图3

我们在第8通道加5V，对应的16进制数位0x7FFF,其余通道都是对地即0V， 对应的16进制数是0x0000，我们用图3时序进行读数，从MCU中看到的结果如下：我们发现MCU认为的第8通道数据并不是0x7FFF，其中高8位的7F变成了3通道的低8位，其中低8位的FF变成了2通道的高8位，另外本来应该是0x0001(1个bit的误差很正常)的其他通道也变成了0x0100, 高8位和低8位也反了，和以上分析的逻辑完全吻合。

表1

我们尝试改变读的时序，如下图4：可以看到，RD的16次读数起始点是在BUSY下降沿之后，第一个下降沿即FRSTDATA的上升沿。

图4

改了时序之后的数据如下表2：读数和预计的完全一致。

表2

总结：

在使用ADS8588S的parallel byte mode读数时一定要注意读数的起始点要在BUSY信号下降沿之后，MCU认为的第一通道要与 FRSTDATA的上升沿指示的第一通道对应上，否则会出现读数通道错误或者高低位顺序错误的情况。