STM32H7与ADC采样芯片SPI通信难题解决方案：利用NSS脉冲模式

"这篇应用笔记主要讨论了在STM32H7微控制器上使用SPI接口与一个特定的ADC采样芯片进行通信的问题。在标准SPI模式下，由于ADC芯片的特殊通信时序，当主设备停止采样时，从设备STM32H7会接收到无效的数据，导致数据混乱。为了解决这个问题，文章提出了利用SPI的NSS脉冲模式（TI模式）来过滤干扰信号，并充分利用ADC的DRDY信号。通过启用SPI_CFG2寄存器的SP[2:0]位，可以使得STM32H7进入NSS脉冲模式，从而改善通信效率和数据准确性。" 在这款高精度工业测量仪器的开发过程中，客户面临的一个关键挑战是如何用STM32H7微控制器替代更昂贵的DSP或FPGA，与一个推荐使用高速通信的ADC芯片进行有效连接。初始尝试使用MCU的SPI从设备模式遇到了问题，因为在连续采样模式下，当主设备停止采样时，DCLK时钟持续工作，导致STM32H7接收到无效数据，破坏了数据序列。 为了解决这个问题，应用笔记深入探讨了ADC芯片的通信时序，并注意到DRDY（数据准备好）信号未被充分利用。通过研究STM32H7的参考手册，作者发现了SPI的NSS脉冲模式，也称为TI模式。在这一模式下，SPI的配置简化，SCK和SS引脚的信号特性固定，不再需要配置CPOL和CPHA参数。启用这个模式，可以在DRDY信号的下降沿触发数据传输，有效地避免了在主设备停止采样时接收到的无效数据。 启用NSS脉冲模式的过程包括设置SPI_CFG2寄存器的相关位，确保在DRDY信号的下降沿，SPI从设备仅在必要的时候开始接收数据，从而提高通信的同步性和准确性。这一方法不仅解决了通信时序不匹配的问题，还允许客户继续使用STM32H7，降低了系统成本和开发复杂性。 这篇应用笔记提供了一个巧妙的解决方案，通过巧妙地利用SPI的非标准功能和ADC的DRDY信号，成功地解决了在MCU与特定ADC之间进行高速通信的难题，为其他面临类似挑战的开发者提供了有价值的参考。