stm32|如何使用STM32F1/F4驱动CS5463 SPI通信|CS5463的stm32驱动|cs5463驱

如何使用STM32F1/F4驱动CS5463
一，前言 【stm32|如何使用STM32F1/F4驱动CS5463】第一篇博客，记录一下我的毕设，写的不好的地方大家见谅。在我的毕设里，其中一个部分用到了一个电能测量的模块CS5463，在淘宝买到的附带程序基本都是51的程序，但是本人用的主控是STM32F4系列的核心版，具体型号是STM32F407ZG(和正点原子探索者是同一块芯片啦)，这就面临着要把CS5463的51的驱动代码移植到32上面。
其实我在网上有找过很多别人改写的驱动代码，也花钱买了据说亲测有效的驱动，未果。不是写的很乱，不然就是一点数据都读不出来。刚开始用的时候是从买别人的32驱动中下手，从别人的代码里改错，但是就是一直读到寄存器的值都是0，后来一气之下决定还是一句一句从51那边改驱动过来。
改这个驱动代码，其实最主要要改的便是读写寄存器和芯片初始化的地方，只要芯片的SPI时序对了，SPI能正常通信，芯片初始化成功，便能成功读到各个寄存器的数据。
二、SPI时序，引脚 CS5463这个芯片和单片机通信最主要是通过SPI通信的，芯片还具有一个中断引脚（在51那边的程序里，中断引脚没用上，所以在改到32时，中断引脚依然没接），下面把贴一下该模块的引脚图。

文章图片

在32里面，SPI通信可以使用32硬件的时序，也可以使用软件模拟SPI的时序，本文里驱动SPI是使用软件模拟的方式，我一共用了2块板子成功驱动了这个模块，一个是正点原子F1精英版（主控STM32F103ZE），另一个是正点原子F4探索者板子(主控STM32F407ZG)，如果有这两块板子的朋友们可以直接下我的程序到板子上试试。
三、注意事项有一个需要注意的地方！非常重要！无论用F1还是F4，也应该说只要是用32，就一定要注意！因为STM32的IO端口是分为输入模式和输出模式的，在SPI通信之中，有DO引脚，这个引脚在端口配置是要设置为输入模式的，（因为使用51，端口配置是不分输入输出的，所以在32里面要极为注意端口配置）。
注意：目前本人用的工程模板为正点原子的模板，然后库函数里，F1和F4的端口配置也有细微的区别，下面也详细介绍一下这个区别。
在F1里面，端口配置如下:

文章图片

在F1里，除了DO端口（在图中为PF3）设置为上拉输入（GPIO_Mode_IPU）之外，其他端口设置为推挽输出（GPIO_Mode_Out_PP)，IO的速度统一设置为50Mhz。
在F4里面，端口配置如下：

文章图片

在F4里，除了DO端口（在图中为PA3）先设置为普通输入模式（GPIO_Mode_IN），然后设置为上拉模式（GPIO_PuPd_UP）之外；其他端口先设置为普通输出模式（GPIO_Mode_OUT），再设置为推挽输出模式（GPIO_OType_PP)，IO的速度统一设置为50Mhz。
从代码中大家可以看出F1和F4的细微区别，但其实原理都一样。
四、驱动代码另外需要注意的是，因为大家使用的电流传感器（电感绕的线圈扎数一般情况都不一样，所以建议大家在电流或者电压比例那个做一个小小的计算），目前贴出来的这个比例是只适用我自己的，比如在测电流函数中的 result = 3.23 * result + 7.62; 这一句代码，是我根据我读到的寄存器的值和我实际的电流值用matlab做了拟合而得到的，所以各位在使用各个测量的函数时（比如测电流、电压、功率等），大家都需要自行对这个值与真实值进行校准。
改此驱动难点在于芯片是否和单片机通信成功，只要通信成功，单片机可以从芯片中读到值了，只要这个模块不是坏的，之后的数据处理都是小问题，由于电流互感器（这个模块使用的是电感），电压互感器感应到的值和实际值基本呈线性的关系，所以即使不用matlab去拟合得这么精确的函数，自己手算也能算出一个大概值，只要通过从芯片寄存器读到的值与实际值计算一个比例关系即可。
下面直接贴代码。（在此展示F1的驱动代码，使用F4的同学按照上面的提示相应的改端口驱动就行）。

#include "CS_5463.h" u8 RX_Buff[4]; //CS5463读写缓冲区 #define CS5463_VScale525//计算电压比例,220V*250mv/110mv=500V #define CS5463_IScale500//计算电流比例(250/10) #define RST_CS5463GPIO_Pin_0 #define CS_CS5463GPIO_Pin_1 #define INT_CS5463GPIO_Pin_2 #define DO_CS5463GPIO_Pin_3 #define DI_CS5463GPIO_Pin_4 #define SCK_CS5463GPIO_Pin_5 void CS5463_Io_Init(void ) { GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF, ENABLE); //使能F端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5); }void CS5463_Init(void ) { CS5463_Io_Init(); GPIO_WriteBit(GPIOF,RST_CS5463 , Bit_RESET); delay_us(100); GPIO_WriteBit(GPIOF, RST_CS5463, Bit_SET); //发送同步序列 RX_Buff[0] = CMD_SYNC1; RX_Buff[1] = CMD_SYNC1; RX_Buff[2] = CMD_SYNC0; CS5463WriteReg(CMD_SYNC1,RX_Buff); //#define CMD_SYNC10XFF//开始串口重新初始化 //---------------------- //初始化--配置寄存器 //相位补偿为PC[6:0]=[0000000]； //电流通道增益为Igain=10； //EWA=0; //INT中断为低电平有效IMODE:IINV=[00] //iCPU=0 //K[3:0]=[0001] RX_Buff[0] = 0x00; RX_Buff[1] = 0x00; RX_Buff[2] = 0x01; CS5463WriteReg(REG_CONFR,RX_Buff); // #define REG_CONFR0x40//配置 //---------------------- //初始化--操作寄存器 RX_Buff[0] = 0x00; //B0000_0000; RX_Buff[1] = 0x00; //B0000_0000; RX_Buff[2] = 0x60; //B0110_0000; CS5463WriteReg(REG_MODER,RX_Buff); //#define REG_MODER0x64//操作模式 //初始化--CYCLE COUNT 寄存器,4000 RX_Buff[0] = 0x00; RX_Buff[1] = 0x0F; RX_Buff[2] = 0xA0; //#define REG_CYCCONT0x4A//一个计算周期的A/D转换数 CS5463WriteReg(REG_CYCCONT,RX_Buff); //初始化--CYCLE COUNT 寄存器,4000 //---------------------- RX_Buff[0] = 0xFF; RX_Buff[1] = 0xFF; RX_Buff[2] = 0xFF; CS5463WriteReg(REG_STATUSR,RX_Buff); //初始化--状态寄存器#define REG_STATUSR0x5E//状态 //---------------------- RX_Buff[0] = 0x80; //开电流、电压、功率测量完毕中断 RX_Buff[1] = 0x00; RX_Buff[2] = 0x80; //开温度测量完毕中断 CS5463WriteReg(REG_MASKR,RX_Buff); //初始化--中断屏蔽寄存器#define REG_MASKR0x74//中断屏蔽 //---------------------- RX_Buff[0] = 0x00; RX_Buff[1] = 0x00; RX_Buff[2] = 0x00; CS5463WriteReg(REG_CTRLR,RX_Buff); //初始化--控制寄存器#define REG_CTRLR0x78//控制 //---------------------- CS5463CMD(CMD_STARTC); //启动连续转换#define CMD_STARTC0XE8//执行连续计算周期} void CS5463WriteReg(u8 addr,u8 *p) { u8 i,j; u8 dat; GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_RESET); i = 0; while(i<8) { delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_RESET); if(addr&0x80) GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); elseGPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_RESET); delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); //在时钟上升沿，数据被写入CS5463 addr <<= 1; i++; } j = 0; delay_us(50); while(j<3) { dat = *(p+j); i = 0; while(i<8) { delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_RESET); if(dat&0x80) GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); elseGPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_RESET); delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); //在时钟上升沿，数据被写入CS5463 dat <<= 1; i++; } delay_us(50); j++; } GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_SET); delay_us(50); } void CS5463CMD(u8 cmd) { u8 i; GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_RESET); i=0; while(i<8) { delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_RESET); if(cmd&0x80) GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); elseGPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_RESET); delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); //在时钟上升沿，数据被写入CS5463 cmd <<= 1; i++; } delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_SET); } void CS5463ReadReg(u8 addr,u8 *p) { u8 i,j; u8 dat; GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_RESET); addr &= READ_MASK; i = 0; while(i<8) { delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_RESET); if(addr&0x80) GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); elseGPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_RESET); delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); addr <<= 1; //在时钟上升沿，数据被写入CS5463 i++; } j = 0; GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); while(j<3) { i = 0; dat = 0; while(i<8) { delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_RESET); if(i==7)GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_RESET); elseGPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); delay_us(50); dat <<= 1; if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOF,DO_CS5463 ))dat |= 0x01; else dat &= 0xFE; GPIO_WriteBit(GPIOF,SCK_CS5463, Bit_SET); delay_us(50); i++; } *(p+j) = dat; j++; } delay_us(50); GPIO_WriteBit(GPIOF,DI_CS5463, Bit_SET); GPIO_WriteBit(GPIOF,CS_CS5463, Bit_SET); }/**6*********************************************************** ** 函数名称:CS5463_ResetStatusReg ** 函数功能:复位状态寄存器函数 ** 函数参数:无 ** 第一次修改时间:无 **************************************************************/ void CS5463_ResetStatusReg(void) { RX_Buff[0] = 0xFF; RX_Buff[1] = 0xFF; RX_Buff[2] = 0xFF; CS5463WriteReg(0x5E,RX_Buff); //复位状态寄存器 #define REG_STATUSR0x5E//状态 }u8 CS5463_GetStatusReg(void ) { u8 sta1=0; CS5463ReadReg(0x1E,RX_Buff); //1E 是什么？状态寄存器 if(RX_Buff[0]&0x80)//检测：电流、电压、功率测量是否完毕 { //检测电流/电压是否超出范围 //检测电流有效值/电压有效值/电能是否超出范围 if((RX_Buff[0]&0x03)||(RX_Buff[1]&0x70)) { CS5463_ResetStatusReg(); //复位状态寄存器 } else { sta1 |= 0x01; //B0000_0001; //这什么意思还可以这样写吗？ PT2017-2-8分隔符吗？ } } if(RX_Buff[2]&0x80)//检测：温度测量是否完毕 { sta1 |=0x02; //B0000_0010; } return(sta1); }u32 CS5463_GetCurrentRMS() { floatG = 0.5,result; u32 temp1; u8 temp,i,j; CS5463ReadReg(REG_IRMSR,RX_Buff); //读取电流有效值 //SndCom1Data(RX_Buff,3); i = 0; result = 0; while(i<3) { temp = RX_Buff[i]; j = 0; while(j<8) { if(temp&0x80) { result += G; } temp <<= 1; j++; G = G/2; } i++; } result = result*CS5463_IScale; //I_Coff; //计算电流值暂时不用 result *= 1000; //单位mA(毫安)12345ma result = 3.23 * result + 7.62; temp1 = (u32)result; return temp1; } u32 CS5463_GetPactiveRMS(void ) { float G = 1.0,result; u8 temp,i,j; u32 temp1; CS5463ReadReg(0x14,RX_Buff); //读取有功功率REG_Pactive //SndCom1Data(RX_Buff,3); temp = RX_Buff[0]; if(temp&0x80)//如果为负数，计算原码 { } i = 0; result = 0; while(i<3) { temp = RX_Buff[i]; j = 0; while(j<8) { if(temp&0x80) { result += G; } temp <<= 1; j++; G = G/2; } i++; } // result = result*P_Coff; //计算功率，单位W(瓦特) // result = Vrms*Irms; 直接计算功率 result = result*13125; temp1 = (u32)result; return temp1; }u32 CS5463_GetPowerFactor(void) { floatG = 1.0,result; u8 temp,i,j; u32 temp1; CS5463ReadReg(0x32,RX_Buff); //读取功率因数 //SndCom1Data(RX_Buff,3); temp = RX_Buff[0]; if(temp&0x80)//如果为负数，计算原码 { RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0]; //本来为取反+1，这里因为精度的原因，不+1 RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1]; RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2]; } i = 0; result = 0; while(i<3) { temp = RX_Buff[i]; j = 0; while(j<8) { if(temp&0x80) { result += G; } temp <<= 1; j++; G = G/2; } i++; } result *= 10000; temp1 = (u32)result; returntemp1; } u32 CS5463_GetTemperature(void)//温度能显示了 PT2017-2-12 { float G = 128,result; u8 temp,i,j; u32 temp1; CS5463ReadReg(0x26,RX_Buff); //读取温度是的在这里就读到了温度 //SndCom1Data(RX_Buff,3); temp = RX_Buff[0]; if(temp&0x80)//如果为负数，计算原码 { //负数标志 RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0]; //本来为取反+1，这里因为精度的原因，不+1 RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1]; RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2]; } i = 0; result = 0; //这个值是浮点数先清零再逐个把0.5的权数据加进来 while(i<3) { temp = RX_Buff[i]; //虽然这个数组定义了4个字节实际就用了 Buff[0]Buff[1]RX_Buff[2] j = 0; while(j<8) { if(temp&0x80) { result += G; //把0.5的权数据加进来 } temp <<= 1; j++; G = G/2; } i++; } if(result<128)//是的这个result 是 -127，128这里已经获取了温度浮点值最多是一个3位数？还有小数点 { result *= 100; temp1 = (u32)result; //是的这里就是例如12523-----> 125.23怎么去显示？如何分离从8A开始显示 } return temp1; }

stm32|如何使用STM32F1/F4驱动CS5463

推荐阅读

洛阳牡丹怎么养，洛阳牡丹花如何养

虎头茉莉怎么施肥虎头茉莉怎么养

战歌竞技场亡灵战阵容怎么组战歌竞技场亡灵战阵容分享

小学毕业寄语50句话小学毕业寄语50句

脂肪型肥胖的危害有哪些引起肥胖的三类脂肪

光火神殿为什么在秩序之战闭门不出？

我最近经常吃辣条，会口臭，是辣条造成的吗？

胡忠信名字打分102分

翠玉是玉还是翡翠翠玉属于翡翠吗

精油皂和洗面奶哪个洗脸好

吃菠萝蜜会发胖吗

gmc是什么车gmc是哪个公司的车

淘宝不认tm商标淘宝如何申请商标入驻，入驻淘宝品牌库显示近似商标

空调外机没有水滴下来怎么回事美的空调制冷室外机不滴水怎么回事

抖音极速版怎么合拍不了抖音极速版怎么合拍

信息流推荐系统智能交付解决方案探索

佳能废墨垫清零教程视频下载安装

到山西做客，主家很少用青花汾招待，这4款好酒才是宴请的首选

欧洲的牧场和食品库之称的国家是

520和521代表什么意思 520和521区别是什么