AS5048A SPI 14位磁旋转编码器

在使用AS5048A的过程中出现的问题，分享一下，大家共勉！

1. SPI读取寄存器没有数据输出

根据数据手册SPI时序，如下

可知SPI工作在模式1，CLK的闲时为低电平，第二个沿采样数据，16位，SPI初始化如下：HAL库

//SPI¿Ú³õÊ¼»¯
//ÕâÀïÕëÊÇ¶ÔSPI3µÄ³õÊ¼»¯
void SPI3_Init(void)
{
    SPI3_Handler.Instance=SPI3;                         //SP3
    SPI3_Handler.Init.Mode=SPI_MODE_MASTER;             //ÉèÖÃSPI¹¤×÷Ä£Ê½£¬ÉèÖÃÎªÖ÷Ä£Ê½
    SPI3_Handler.Init.Direction=SPI_DIRECTION_2LINES;   //ÉèÖÃSPIµ¥Ïò»òÕßË«ÏòµÄÊý¾ÝÄ£Ê½:SPIÉèÖÃÎªË«ÏßÄ£Ê½
    SPI3_Handler.Init.DataSize=SPI_DATASIZE_16BIT;       //ÉèÖÃSPIµÄÊý¾Ý´óÐ¡:SPI·¢ËÍ½ÓÊÕ8Î»Ö¡½á¹¹
    SPI3_Handler.Init.CLKPolarity=SPI_POLARITY_LOW;    //´®ÐÐÍ¬²½Ê±ÖÓµÄ¿ÕÏÐ×´Ì¬Îª¸ßµçÆ½
    SPI3_Handler.Init.CLKPhase=SPI_PHASE_2EDGE;         //´®ÐÐÍ¬²½Ê±ÖÓµÄµÚ¶þ¸öÌø±äÑØ£¨ÉÏÉý»òÏÂ½µ£©Êý¾Ý±»²ÉÑù
    SPI3_Handler.Init.NSS=SPI_NSS_SOFT;                 //NSSÐÅºÅÓÉÓ²¼þ£¨NSS¹Ü½Å£©»¹ÊÇÈí¼þ£¨Ê¹ÓÃSSIÎ»£©¹ÜÀí:ÄÚ²¿NSSÐÅºÅÓÐSSIÎ»¿ØÖÆ
    SPI3_Handler.Init.BaudRatePrescaler=SPI_BAUDRATEPRESCALER_8;//¶¨Òå²¨ÌØÂÊÔ¤·ÖÆµµÄÖµ:²¨ÌØÂÊÔ¤·ÖÆµÖµÎª256
    SPI3_Handler.Init.FirstBit=SPI_FIRSTBIT_MSB;        //Ö¸¶¨Êý¾Ý´«Êä´ÓMSBÎ»»¹ÊÇLSBÎ»¿ªÊ¼:Êý¾Ý´«Êä´ÓMSBÎ»¿ªÊ¼
    SPI3_Handler.Init.TIMode=SPI_TIMODE_DISABLE;        //¹Ø±ÕTIÄ£Ê½
    SPI3_Handler.Init.CRCCalculation=SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;//¹Ø±ÕÓ²¼þCRCÐ£Ñé
    SPI3_Handler.Init.CRCPolynomial=7;                  //CRCÖµ¼ÆËãµÄ¶àÏîÊ½
    HAL_SPI_Init(&SPI3_Handler);//³õÊ¼»¯
    
    __HAL_SPI_ENABLE(&SPI3_Handler);                    //Ê¹ÄÜSPI5	
}

HAL_SPI_MspInit代码如下：

        __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();       //Ê¹ÄÜGPIOCÊ±ÖÓ
		__HAL_RCC_SPI3_CLK_ENABLE();        //Ê¹ÄÜSPI3Ê±ÖÓ
		
		//PC10-SPI3_SCK,11,12
		GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;
		GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;              //¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö
		GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;                  //ÉÏÀ
		GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;             //¿ìËÙ            
		GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF6_SPI3;           //¸´ÓÃÎªSPI3
		HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_Initure);

读取AS5048A寄存器的代码如下：

//¶ÁÈ¡³É¹¦·µ»Ø0£¬¶ÁÈ¡Ê§°Ü·µ»Ø1
static AS5048A_Status AS5048A_Read_Reg(u16 reg,u16 *rdata)
{
	u16 data;
	__AS5048A2_CS_ENABLE();		
	
	/********·¢ËÍÒ»¸ö¶ÁÈ¡¼Ä´æÆ÷Ö¸Áî********************/
	reg &=~(1 << AS5048A_CMD_RW_BIT);
	reg |= (AS5048A_CMD_READ << AS5048A_CMD_RW_BIT);
	SPI3_ReadWriteByte(reg);
	
	/********·¢ËÍÒ»¸ö¿ÕÖ¸Áî¶ÁÈ¡ÉÏ´Î½á¹û*****************/
	data = SPI3_ReadWriteByte(AS5048A_CMD_NOP);
	
	/*********¼ì²âÊÇ·ñÓÐ´íÎó·¢Éú************************/
	if(data & AS5048A_CMD_EF_MASK)return ReadErr;
	*rdata = (data & AS5048A_REC_DATA_MASK);
	
	__AS5048A2_CS_DISABLE();	
	
	return ERR_OK;
}

通过调试发现，无论reg是什么，第一次SPI3_ReadWriteByte(reg);返回的数值始终是0，这可以理解，

第二次data = SPI3_ReadWriteByte(AS5048A_CMD_NOP);返回的值竟然是第一次发送的值，

多次实验reg，始终如此，百思不得姐，以为SPI发送的数据有问题，用示波器抓图像数据，如下：

发送数据0X7FFD，0XC000波形如下,从波形分析数据是正确的

接收数据为0x0000，0x7FFD，数据与波形都是正确的，接收波形如下：

接收数据，发送数据都正确啊啊，为什么返回数据就是不正确呢，难道是CS片选信号没有选中吗，还是两帧数据的间隔时间太短，于是加大间隔，用示波器抓CS信号，也没有发现什么问题啊，波形如下：

查阅手册，难道是没有奇偶校验？

于是添加奇偶校验位上去，结果还是一样的效果，不起作用，奇偶校验算法如下：

// Calculates even parity of 16it value, returns 1 (odd) or 0 (even)
static u8 parity_even(u16 value)
{
	u8 cnt = 0;
	u8 i;
	for (i = 0; i < 16 ; i++)
	{
		if (value & 0x1 ) cnt++;
		value >>= 1 ;
	}
	return cnt & 0x1 ;
}


//校验算法添加
regaddr = AS5048A_CMD_READ | reg;	
regaddr |=((u16)parity_even(regaddr) << AS5048A_PARITY_BIT);
data = SPI3_ReadWriteByte(regaddr);

搞了2天，实在搞不清楚，还以为片子坏了，打算换片子，然后拿示波器勾一下AS5048A的PWM引脚，确实有PWM波形输出啊，看来不是片子问题，冷静下来，再仔细查阅AS5048A用户手册的SPI接口，发现有一句话如下：

也就是说16个时钟之后，CSn必须设置为高电平状态，为了复位接口内核的一些部分，于是尝试修改CS，在每次使用SPI的

SPI3_ReadWriteByte(reg);读写数据之前使能CS=0，写完SPI之后CS=1，果然可以正常工作了，能正确的读到数据了，完整的读写代码如下:

//¶ÁÈ¡³É¹¦·µ»Ø0£¬¶ÁÈ¡Ê§°Ü·µ»Ø1
static AS5048A_Status AS5048A_Read_Reg(AS5048A num,u16 reg,u16 *rdata)
{
	u16 data = 0,regaddr = 0;
	
	/********·¢ËÍÒ»¸ö¶ÁÈ¡¼Ä´æÆ÷Ö¸Áî********************/	
	AS5048A_CS_ENABLE(num);		
		
	regaddr = AS5048A_CMD_READ | reg;	
	regaddr |=((u16)parity_even(regaddr) << AS5048A_PARITY_BIT);
	data = SPI3_ReadWriteByte(regaddr);
	AS5048A_CS_DISABLE(num);
	delay_us(2);
	
	/********·¢ËÍÒ»¸ö¿ÕÖ¸Áî¶ÁÈ¡ÉÏ´Î½á¹û*****************/
	AS5048A_CS_ENABLE(num);		
	regaddr = AS5048A_CMD_NOP;
	data = SPI3_ReadWriteByte(regaddr);
	AS5048A_CS_DISABLE(num);
	
	/*********¼ì²âÊÇ·ñÓÐ´íÎó·¢Éú************************/
	if(data & AS5048A_CMD_EF_MASK)
	{
		delay_us(2);
//		AS5048A_CS_ENABLE(num);		
//		regaddr = AS5048A_CMD_READ | AS5048A_CMD_CLR_EF;
//		regaddr |=((u16)parity_even(regaddr) << AS5048A_PARITY_BIT);
//		data = SPI3_ReadWriteByte(regaddr);
//		AS5048A_CS_DISABLE(num);
		return ReadErr;
	}
	*rdata = (data & AS5048A_REC_DATA_MASK);
	return ERR_OK;
}

另外要注意的地方就是，连续两次使用SPI3_ReadWriteByte(reg);的时候，中间一定要加一定的的延时，给AS5048A做应答反应的时间，不然仍然读不到有效数据

2. AS5048A寄存器内容分析

寄存器内容如下：

第一个nop 寄存器，没什么用，读的话始终是0，不需要管，发送nop指令时，数据如下，就发0就可以了：

第二个错误标识寄存器，当接收的数据帧位有错误时，读取该寄存器，可以知道具体发生了什么错误

第三个编程控制寄存器，该寄存器是针对OTP(一次编程寄存器）进行控制的，对于OTP，改变它的值之后，使用该寄存器的burn的位烧入之后，OTP的值就无法再改变了，要慎重使用

上面这两个就是OTP零位寄存器，通过设置该寄存器可以设置编码器0位的数据，这2个寄存器可以重复设置

0X3FFD是诊断+自动增益寄存器，OCF是Offset Compensation Finished，偏移补偿完成，新的AS5048A芯片，该为肯定是0，也就是还没有进行偏移补偿，一旦接触到磁头，该位会自动设置为1，而且之后每次开机该位都为1，可以利用该位为1还是0来检测AS5048A的好坏；COF (CORDIC Overflow) 高电平表示CORDIC 部分范围错误. 当这一位被设置时，角度和磁场强度的数据是不可用的，输出的数值是上一次可用的数值。COMP low为1，表明磁场强度高，COMP high为1时，表明磁场强度低

0X3FFE是磁场寄存器，可以读到磁场的强度，磁头在芯片正上方时，可以达到4728，没有磁头时，强度大概在10以内

AS5048A芯片上电，没有磁头时，0X3FFD的数值是2303，二进制 1000 1111 1111 表示没有偏移补偿，磁场强度极低

有磁头时，OCF基本上为1，0X3FFD的数值在400左右！

AS5048A SPI 14位磁旋转编码器

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