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GC-IP201 驱动

news 2026/5/12 20:59:48

数据手册官网上面

https://amac-chemnitz.com/index.php/en/products/interpolationsschaltkreise/93-gc-ip201b-en

STM32F103C8T6

翻译后的是

通信协议：

每个数据传输都通过主机处理器发送一个SPI字来启动。一个SPI字由4位操作码、4位硬件地址和最多8位数据组成。
只有当发送的硬件地址与GC‑IP201(B)存储的硬件地址相匹配时，操作码才会被接受。复位后，IC具有硬件地址
‘0000’。使用SETHWA命令可以将HWA<3:0> 的电压作为新的硬件地址写入IC。用于读取寄存器的操作码将在下一
个SPI访问时将数据输出到MISO，与新的SPI字中的硬件地址无关。

对GC‑IP201(B)中的寄存器进行访问时，以8位写入和16位读取方式进行。IC中的寄存器以32位组织。因此，在IC中
为读取操作实现了一个32位保持寄存器。待读取的数据通过SPI字RD0/ST传输到该保持寄存器。两个最低有效字节
的数据输出到MISO是在下一个SPI周期期间进行的。两个最高有效字节的数据输出到MISO是在RD1字传输到
MOSI后的SPI周期中进行的。通常，读取32位寄存器时依次执行RD0/ST、RD1和NOP指令。连续读取多个寄存器
时可以使用RD0–RD1–RD0–RD1…序列。写入寄存器时，首先使用SPI字WRA设置寄存器地址，然后可通过
WRD进行描述。32位寄存器的写入是逐字节进行的。

通信重点：

在读取寄存器时，32位寄存器数据的传输与IC内部流程同步进行。通过CFG2寄存器中的SYNC值，可以将时间点相
对于ADC采样时间点进行偏移。这样就可以进行等间隔测量，实现低延迟。同步等待期间，MISO输出为低电平。
如果CFG2寄存器中的ASYNC位被设置（异步模式），数据将在SEN信号的上升沿立即存储。与模拟信号的采样时
间失去关联。因此，可以实现更高的传输速度。对于读取MVAL、CNT、POSIT、STAT、CTRLG、CTRLO和
ADC寄存器，SYNC可以设置为任意值。默认值’00000’会导致计算计数值与SPI接口数据输出之间存在较小延迟。对
于读取PHI、DPHI、BQ和CADC寄存器，必须使用’00100’值。

通过配置位CFG3/SPISLOW可以启用对SPI输入信号SEN,SCK和MOSI的数字滤波。此时SCK的最大SPI时钟频率
将被限制在约fOSZ /4。

如何控制呢？

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,NRES_REST_Pin,GPIO_PIN_RESET);//复位HAL_Delay(100);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,NRES_REST_Pin,GPIO_PIN_SET);

我们先说写寄存器

根据协议和驱动信号，可以看到，图15，先写WRA,在写WRD。即可完成寄存器的写入。
根据8.1.2

WRA=0x8000+Adresse WRD=0xA000+Daten

假如，我们写CFG1寄存器，地址0x0C. 根据SPI时序，我们发0X8000 加上地址0x0C.所以我们写入的值是0x800C 一共16位，SPI一次发16位。等待后，根据时序，我们需要发WRD，也就是我们的数据，这样我们就完成了一个0x0C寄存器的写入。

实现代码

HAL_StatusTypeDefGC_IP201_WriteReg(uint8_treg_addr,uint8_tdata){uint16_ttx_data;HAL_StatusTypeDef status;// 1. SEN拉低，发送WRA(地址)HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET);tx_data=0x8000|(reg_addr&0xFF);// WRA: 1000 + 0000 + 8位地址status=HAL_SPI_Transmit(&hspi1,(uint8_t*)&tx_data,1,100);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET);if(status!=HAL_OK){returnstatus;}// 短暂延时（根据时序要求）HAL_Delay(1);// 2. SEN再次拉低，发送WRD(数据)HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET);tx_data=0xA000|(data&0xFF);// WRD: 1010 + 0000 + 8位数据status=HAL_SPI_Transmit(&hspi1,(uint8_t*)&tx_data,1,100);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET);returnstatus;}

我们在说读寄存器

根据图15读32位寄存器，读取需要发送RD0和RD1和NOP。RD0是0xC00C。然后发送0xE000，在发送0x0000。即可

实现代码

uint32_tGC_IP201_ReadReg(uint8_treg_addr){uint16_ttx_data;uint16_trx_low,rx_high;HAL_StatusTypeDef status;// 1. SEN拉低，发送RD0(地址)HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET);tx_data=0xC000|(reg_addr&0xFF);// RD0: 1100 + 0000 + 8位地址status=HAL_SPI_Transmit(&hspi1,(uint8_t*)&tx_data,1,100);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET);if(status!=HAL_OK){return0;}// 短暂延时HAL_Delay(1);// 2. SEN拉低，发送RD1，同时接收低16位数据HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET);tx_data=0xE000;// RD1: 1110 + 0000status=HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,(uint8_t*)&tx_data,(uint8_t*)&rx_low,1,100);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET);if(status!=HAL_OK){return0;}// 短暂延时HAL_Delay(1);// 3. SEN拉低，发送NOP，同时接收高16位数据HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_RESET);tx_data=0x0000;// NOPstatus=HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,(uint8_t*)&tx_data,(uint8_t*)&rx_high,1,100);HAL_GPIO_WritePin(SPI_NSS_GPIO_Port,SPI_NSS_Pin,GPIO_PIN_SET);if(status!=HAL_OK){return0;}// 组合32位数据：rx_high(高16位) + rx_low(低16位)return((uint32_t)rx_high<<16)|rx_low;}

此芯片，一个寄存器是32位。
写指定寄存器的32位。

HAL_StatusTypeDefGC_IP201_WriteReg32(uint8_treg_addr,uint32_tdata){HAL_StatusTypeDef status;// 写入低8位status=GC_IP201_WriteReg(reg_addr,data&0xFF);if(status!=HAL_OK)returnstatus;// 写入次低8位status=GC_IP201_WriteReg(reg_addr+1,(data>>8)&0xFF);if(status!=HAL_OK)returnstatus;// 写入次高8位status=GC_IP201_WriteReg(reg_addr+2,(data>>16)&0xFF);if(status!=HAL_OK)returnstatus;// 写入高8位returnGC_IP201_WriteReg(reg_addr+3,(data>>24)&0xFF);}