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STM32F4-Base/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md
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2026-11-02 03:33:51 +08:00

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Drivers/BSP/TPAFE5160/ — TPAFE5160 高精度 ADC 驱动

TPAFE5160 是并行 16 位接口的高精度 ADC。本目录为寄存器级驱动: 转换启动(CONVST)、忙信号(BUSY)、数据读取(RD)时序管理。

文件一览

文件 作用
tpafe5160.c/h ADC 初始化、转换启动(轮询 + 中断)、16 位并行数据读取

硬件接口

  • 并行 16 位:PG0–PG15 数据总线 / PC8 RD(读选通)/ PC9 CONVST(转换启动)/ PC7 BUSY(转换中)/ PC6 FRSTDATA(首通道标记,板上 R24 4.7k 上拉)/ PA12·PA11·PA8 = OS0·OS1·OS2(过采样选择)——V0.1 网表口径(V0.0 曾为 PD3/PD4/PD7,已作废)
  • 部分引脚为 GPIO 模拟时序(非硬件 SPI/FSMC)

关键点

  • 周期重触发由 TIM3 更新事件(1 kHz)驱动(2026-10-10):app_main_init 末尾 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3) 启动节拍,Src/main.c 的 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback 在 TIM3 分支内调 tpafe5160_start_conv_irq()(ISR 内仅两次 GPIO 写)。ADC 采集链路 阶段曾由 adcTask 每 1 ms 软触发(已改)。⚠ 节拍源必须是 TIM3 而非 TIM6:TIM3 的同一个更新事件还经 TRGO 硬件触发 STM32 ADC1,两片转换器由此同源对齐;F4 上 TIM6/TIM7 的 TRGO 只接 DAC,喂不到 ADC1
  • 取数只用 tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count)(仅任务上下文,内部临界区原子拷贝;返回 1=新帧 / 0=无新帧 / -1=参数无效)。配套的 tpafe5160_frame_seq() 给帧序号、tpafe5160_frstdata_err() 给"FRSTDATA 无跳变"帧计数
  • ⚠️ 不要用缓冲区指针取数:旧的 get_buf() / data_ready() / clear_ready() 已于 2026-10-10 删除——get_buf 只给指针、任务再逐通道拷,中间被 BUSY EXTI 抢占就拷回两帧混合数据;s_ready 电平标志在 start_conv_irq 里被清 0,等于用重触发去丢帧。现由帧序号(只增不清)+ 临界区快照取代
  • tpafe5160_init() 做首帧有效性自检:完整跑一帧转换+读取,若整帧读下来 FRSTDATA 没有发生任何跳变(芯片没在驱动并行总线;板上上拉会把它钉死为高)→ 返回 BSP_ERR_NO_DEVICE(旧 TPAFE5160_FRSTDATA_ERR(-3),2026-10-23 收编)并打 [ERR] Init FRSTDATA no-toggle。判据刻意不锁死"哪个 RD 边沿拉高/拉低"(手册只给"RD 下降沿 → FRSTDATA 高/低"两个跳变,本板未实测边沿次序),只要求"一帧内必须跳变" → 既抓死芯片,也不会因极性假设错误误杀好芯片
  • 采样数据的消费者 App/task/adc_task.c 已实现(ADC 采集链路,2026-10-10:tpafe5160_snapshot() 原子取数 + 帧统计;adcTask 在 Src/freertos.c 的 USER CODE 区创建)。v2.2(2026-10-10):采样节拍改由定时器更新中断硬件触发,本任务退化为纯消费者;v2.8(2026-10-10):节拍源改 TIM3(同时经 TRGO 触发 ADC1 + DMA),STM32 侧改为消费 DMA 乒乓缓冲,单拍耗时 122 µs → 8 µs
  • CONVST→BUSY→RD 三段时序对建立/保持时间敏感,改动需对照芯片手册
  • ⚠️ 本项目 ADC 相关功能新增任务/缓冲前须核算 RAM(见 docs/内存管理/);接消费者前的强制门禁见根 AGENTS.md「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」
  • ⚠️ 通道语义不是通道号:buf[i] 对应哪个电气量必须查 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md(buf[2]=IA、buf[5]=UN、buf[6]=UA);V0.1 上 8 路电气量分属两片转换器属硬件缺陷(登记簿条目「双转换器无共同采样触发」)→ 禁止跨转换器做相位/功率/功率因数类运算

已知问题

  • docs/问题记录/TPAFE5160.md 有 16 张图片断链(文档引用了但图从未入库)——已登记,暂缓处理

相关文档

  • 芯片手册转录:docs/芯片手册/TPAFE5160.md(注:其配图有断链)
  • 任务实现:App/task/adc_task.c
  • 硬件引脚:根 README.md「外设接口」