【LeMaker Guitar】GoS500库 -- 6.ADC及ATC2603C（完）

tjcfeng

GoS500系列差不多了，这次就作为最后一篇当个结尾吧。
    翻遍整个S500的手册也没有找到ADC，但是Guitar上却提供了ADC的接口，这是怎么做到的呢？原来Guitar用了一个非常强大的电源管理芯片，ATC2603C。可不要小看这个ATC2603C，它是一个炬力自主研发的电源管理芯片，一般搭配Cortex-A系列的芯片使用，不仅具有各种电源的管理功能，而且还具备可控的GPIO端口、中断、实时时钟等功能，而且居然还有音频的编解码功能，是不是有点越界的感觉。当然，对于S500这样的功能不太全的CPU来说，ATC2603C就是一个很好的补充了。本次所要使用的功能就是ATC2603C的ADC功能，它是通过TWI接口和S500通讯的。
    首先打开Guitar的原理图，在第一页的最前面就非常明确的注明了使用了S500的TWI0来连接。这就好办了，前面已经把TWI封装好了，拿过来直接用就OK。


    既然使用TWI，那就要有地址，在ATC2603C的手册中翻到TWI接口这一部分

   在地址寄存器中，可以看到它的默认7位地址是0x65。有了这些基本的东西，现在可以完成它们之间的通讯了。
    开始写程序。由于ATC2603C是一个单独的设备，所以我将ATC2603C.go文件放到了Device中，具体位置在https://github.com/tjCFeng/GoS500/blob/master/Device/ATC2603C.go文件。

    ATC2603C的功能很多，所以寄存器就更多，其他不用的暂时可以略过。首先定义用到接口为TWI0，接着就是地址。后面的那些东西例行公事，手册上是多少就定义成多少，不需要太关心。

    类的初始化。还记得TWI的例子吗，这里是一样的，只不过系统在启动时已经打开了TWI0，各个引脚已经配置好，所以这里注意不要再次重复配置，将参数SDA和SCL的GPIO设置为nil即可，也就是不指定，除非自己有完全的把握重新配置而不影响到系统的正常运行。让后再增加两个读写函数，通讯部分就算完成了。
    既然是使用ADC的功能，那么就要详细看看ADC这部分的内容。

    手册中对ATC2603C的ADC的介绍。别看只有短短的几个段落，这里其实包括很多内容。10位的AD、最大3V的输入都是要注意的地方，总共16个输入通道包括了方方面面，Guitar底板上ADC的接口就是AUXADC的那几个，也就是用户使用的。其他的都是和系统相关的，比如SystemPower、VBUS、WALL，而且居然可以计算出电流，功能很强大。需要注意的是，这几个电压是通过2.5V基准电压计算的，手册中也给出了计算公式：V = Data * LSB * 2.5。
    这个LSB是什么呢？大家都知道数据在传输的时候都是按照字节流来发送接收的，它们分为MSB、LSB等等，LSB的意思就是最低有效数据位。这里也不例外，因为ATC2603C的精度是10bit，也就是要占用2个字节才能完整的获取一组数据，Data[0]和Data[1]，那么这个LSB就是Data[1]，Data[0]就是高位的数据，算法很特别，不过倒是不难理解。
    如果需要获取外部电池的电压，它的基准电压就是2V而不是2.5V，所以计算公式是V = Data * LSB * 2，有这么一点差别。
    前面说过，不仅能够获取电压，还可以计算出电流，但是电流的计算就稍显麻烦了。比如要计算BAT的电流，就要另外取得ADC_DBG3和IREFADC的值，IBAT = ADC_DBG3 / IREFADC * 1545.75，结果是mA。好在只是读寄存器的值，这些寄存器都有定义，读出来计算一下而已。同样IWALL、IVBUS也是样计算，只不过对应的是DBG2、DBG1，同时系数也变成1527和1509。
    至于ICHG的数据就更麻烦一些，不仅要先读取DBG0和IREFADC的数据，还要根据版本号来选择系数为1546或2061。读取版本号的寄存器是ATC2603C_CHIP_VER（0xDC）。
    以上都是计算电压和电流的，而我更关心的是温度，如果过热我就要给板子加风扇了。温度是怎样计算的呢？Temp = Data * 0.1949 - 34.899，结果是摄氏度。Data的值是ADC_10通道获得的（0x4C）。
    了解完这些内容，用户接口的ADC就是最简单的了，把3V分成1024份，再乘以Data，不用多说了吧。这些我都封装好了，直接拿来用就是了。看看运行结果：


    板子的照片就不上了，连接ADC的时候我找了一个跳线帽，横着插是把ADC0和串口0的RX引脚连接，得到的结果是965左右，计算出的电压2829毫伏左右；竖着插就是把ADC0接到了地，得到的结果是0伏，看来还是比较准的。至于温度，没跑其他的程序46度，还是可以接受，不过如果满载那就必须加风扇了。
    所有的程序都在https://github.com/tjCFeng/GoS500/中，这里不再上传工程文件。GoS500库的制作到此结束，谢谢。