База знаний / Справочник TiOS / Аппаратные средства / Tibbo Project System (TPS) / Tibbit-модули / Доступные Tibbit-модули / #43-1, M1S: четырёхканальный АЦП потоковой оцифровки ±10V

Протокол интерфейса

Интерфейс UART у Tibbit #43-1 работает в одном из двух режимов связи:

Командный режим (по умолчанию) позволяет хост-системе настраивать модуль Tibbit, а также выполнять одиночные («разовые») аналого-цифровые преобразования.
Режим потоковой передачи данных: модуль непрерывно выводит измерения АЦП для включённых каналов с заданной частотой выборки и в выбранном формате.

В командном режиме хост-система общается с модулем по протоколу «команда - ответ». Все команды и ответы имеют следующий формат:

STX

Команда или ответ

Символы STX (код ASCII 0x02) и CR (код ASCII 0x0D) образуют инкапсуляцию пакета команды или ответа. Всё, что находится перед STX и после CR, игнорируется. Неполные команды и ответы (STX без CR) игнорируются.

Tibbit #43-1 отправляет ответ на каждую правильно инкапсулированную команду хоста, кроме команды D.

В материале ниже инкапсулирующие символы <STX> и <CR> не показаны, но их наличие всегда подразумевается.

Доступные команды

Таблица 3 - доступные команды
Команда	Описание
Команды переключения режима связи
C	Переключает Tibbit #43-1 в командный режим.
D	Переключает Tibbit #43-1 в режим потоковой передачи данных. На эту команду ответ не отправляется.
Пользовательские команды настройки аналого-цифрового преобразования и потоковой передачи. Эти команды применяются к параметрам в RAM (текущим).
SM	Задаёт режим выборки (несимметричный или дифференциальный). Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных.
SD	Задаёт формат вывода данных. Применяется только к режиму потоковой передачи данных.
SR	Задаёт частоту выборки. Применяется только к режиму потоковой передачи данных.
SC	Включает указанные каналы для выборки. Применяется только к режиму потоковой передачи данных.
Команды калибровки (калибровка выполняется на заводе - не меняйте эти параметры, если не понимаете, что делаете). Эти команды применяются к параметрам в RAM (текущим).
SA	Задаёт значения параметров A. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных.
SBP	Задаёт значения параметров BP. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных.
SBN	Задаёт значения параметров BN. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных.
Команды чтения параметров из RAM и команды, связанные с EEPROM
GC	Возвращает текущие значения параметров в RAM (текущих).
GE	Возвращает значения параметров в EEPROM (после сброса). Выполнение этой команды не меняет значения параметров в RAM (текущих).
SE	Копирует параметры из RAM (текущие) в параметры EEPROM (после сброса).
FE	Копирует параметры из EEPROM (после сброса) в параметры RAM (текущие).
SF	Возвращает все параметры к заводским значениям по умолчанию (включая запрограммированные на заводе значения калибровки). Эта команда перезаписывает параметры в RAM (текущие) и в EEPROM (после сброса).
Прочие команды
RA	Выполняет одиночное считывание с указанных каналов, оставаясь в командном режиме. Данные возвращаются в формате ASCII.
RH	Выполняет одиночное считывание с указанных каналов, оставаясь в командном режиме. Данные возвращаются в шестнадцатеричном формате.
V	Возвращает версию прошивки микроконтроллера PIC.

Таблица 4 - стандартные ответы
Ответ	Описание
A	Команда принята. Если ответ содержит данные, они следуют за кодом ответа A.
C	Синтаксическая ошибка. После этого кода ответа дополнительных данных не бывает.
O	Параметр вне допустимого диапазона. После этого кода ответа дополнительных данных не бывает.
F	Сбой выполнения. Может быть связан только с операциями с EEPROM. После этого кода ответа дополнительных данных не бывает.

Команды переключения режима связи

Команда

Описание

Предписывает Tibbit #43-1 выйти из режима потоковой передачи данных и перейти в командный режим. Если устройство было в режиме потоковой передачи данных, оно прекращает отправку потока и начинает принимать команды от хоста. Это единственная команда, которая распознаётся, пока модуль находится в режиме потоковой передачи данных; все остальные команды игнорируются.

Примечание: после включения питания (сброса) модуль находится в командном режиме.

Синтаксис

Команда: C
Ответ: A

Команда

Описание

Предписывает Tibbit #43-1 выйти из командного режима и перейти в режим потоковой передачи данных. Это единственная команда, на которую модуль не отправляет ответ. Вместо этого потоковая передача данных начинается сразу после получения команды.

Примечание: после включения питания (сброса) модуль находится в командном режиме.

Синтаксис

Команда: D
Ответ: (модуль сразу начнёт передавать поток данных)

Пользовательские команды настройки преобразования АЦП и потоковой передачи

Команда	SM
Описание	Задаёт режим выборки. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SMp, где p - режим выборки: 0 - несимметричный (доступно четыре канала), 1 - дифференциальный (доступно два канала) Ответ: A
Значение по умолчанию	0
Пример	SM1 (выбирает дифференциальный режим)

Команда	SD
Описание	Задаёт формат вывода данных. Применяется только к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SDp, где p - формат вывода данных: 0 - ASCII, 1 - двоичный, 2 - шестнадцатеричный Ответ: A
Значение по умолчанию	0
Пример	SD2 (выбирает шестнадцатеричный формат данных)

Команда	SR
Описание	Задаёт частоту выборки. Применяется только к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SRp, где p - частота выборки, выраженная числом групп выборки в секунду, в диапазоне от 1 до 1000 Ответ: A Примечание: так как группа выборки включает результаты аналого-цифрового преобразования для каждого включённого канала, в каждой такой группе может быть до четырёх значений. Частота 1000 выборок в секунду допустима при включённом двоичном формате вывода (см. команду SD) и только одном активном канале АЦП. Максимальные рекомендуемые частоты выборки в зависимости от формата вывода данных и числа используемых каналов приведены в разделе Технические характеристики.
Значение по умолчанию	1
Пример	SR200 (200 групп выборки в секунду - комфортная частота выборки для любого формата вывода данных и любого числа активных каналов)

Команда	SC
Описание	Включает указанные каналы для выборки. Применяется только к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SCp, где p - список активных каналов от 1 до 4, разделённых запятыми Ответ: A Примечание 1: в дифференциальном режиме (см. команду SM) доступны только CH1 и CH2. Если в дифференциальном режиме указать CH3 и CH4, команда будет отклонена с кодом состояния O. Примечание 2: каналы опрашиваются в том порядке, в котором они перечислены в этой команде. Это влияет не только на время выборки АЦП, но и на порядок, в котором данные каналов отправляются в режиме потоковой передачи данных.
Значение по умолчанию	1,2,3,4
Пример	SC4,2 (включить CH2 и CH2; каналы будут опрашиваться в порядке 4-2)

Команды калибровки

Внимание

Все параметры калибровки задаются на заводе - не меняйте их, если не понимаете, что делаете!

Эти команды позволяют откалибровать линейность и смещение АЦП. Обычно они используются только при производстве модуля, но остаются доступными, и с их помощью можно выполнить повторную калибровку устройства.

Параметры A, BP и BN используются для калибровки отдельных каналов. В таблице ниже:

V_o - скомпенсированный выход канала АЦП
V_i - усреднённый необработанный выход канала АЦП

Таблица 5 - формулы калибровки
Несимметричный режим, положительные входные напряжения	V_o = 0.0078125 × A × V_i + 0.00244140625 × BP
Несимметричный режим, отрицательные входные напряжения	V_o = 0.0078125 × A × V_i + 0.00244140625 × BN
Дифференциальный режим, положительные входные напряжения	V_o = 0.0078125 × A × V_i + 2 × 0.00244140625 × BP
Дифференциальный режим, отрицательные входные напряжения	V_o = 0.0078125 × A × V_i + 2 × 0.00244140625 × BN

Команда	SA
Описание	Задаёт значения параметров A. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SAp, где p - список из шести значений, разделённых запятыми: четыре для несимметричных каналов 1~4 и два для дифференциальных каналов 1 и 2 Ответ: A
Значения по умолчанию	Предустановлены на заводе в процессе калибровки
Пример	Команда: SA128,128,128,128,128,128 (задаёт параметр A следующим образом: Несимметричный канал 1: A=128 Несимметричный канал 2: A=128 Несимметричный канал 3: A=128 Несимметричный канал 3: A=128 Дифференциальный канал 1: A=128 Дифференциальный канал 2: A=128)

Команда	SBP
Описание	Задаёт значения параметров BP. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SBPp, где p - список из шести значений, разделённых запятыми: четыре для несимметричных каналов 1~4 и два для дифференциальных каналов 1 и 2 Ответ: A
Значения по умолчанию	Предустановлены на заводе в процессе калибровки
Пример	SBP8,8,8,8,8,4,3 (задаёт параметр BP следующим образом: Несимметричный канал 1: BP=8 Несимметричный канал 2: BP=8 Несимметричный канал 3: BP=8 Несимметричный канал 3: BP=8 Дифференциальный канал 1: BP=4 Дифференциальный канал 2: BP=3)

Команда	SBN
Описание	Задаёт значения параметров BN. Применяется к одиночным считываниям командами RA и RH, а также к режиму потоковой передачи данных. Этот параметр хранится в RAM и применяется немедленно.
Синтаксис	Команда: SBNp, где p - список из шести значений, разделённых запятыми: четыре для несимметричных каналов 1~4 и два для дифференциальных каналов 1 и 2 Ответ: A
Значения по умолчанию	Предустановлены на заводе в процессе калибровки
Пример	SBN5,5,5,5,2,2 (задаёт параметр BN следующим образом: Несимметричный канал 1: BN=5 Несимметричный канал 2: BN=5 Несимметричный канал 3: BN=5 Несимметричный канал 3: BN=5 Дифференциальный канал 1: BN=2 Дифференциальный канал 2: BN=2)

Команды чтения параметров из RAM и команды, связанные с EEPROM

Команда	GC
Описание	Возвращает текущие значения всех параметров в RAM (текущих).
Синтаксис	Команда: GC Ответ: Asetting_str, где *setting_str* содержит список значений параметров в RAM (текущих), разделённых точкой с запятой, в формате имя=значение(я); если у параметра несколько значений, они разделяются запятыми. Каждое имя соответствует команде, которой изменяется значение параметра. Например, «SR=1000» означает, что частота выборки (см. команду SR) равна 1000.
Пример	Команда: GC Ответ: ASR=1000;SM=1;SC=1,2;SD=0;SA=128,128,128,128,128,128;SBP=8,8,8,8,4,3;SBN=5,5,5,5,2,2;

Команда	GE
Описание	Возвращает значения параметров в EEPROM (после сброса). Выполнение этой команды не меняет значения параметров в RAM (текущих).
Синтаксис	Команда: GE Ответ: Asetting_str, описание и пример setting_str см. в команде GC

Команда

Описание

Копирует параметры из RAM (текущие) в параметры EEPROM (после сброса). При следующей загрузке модуля эти значения будут скопированы в RAM и использованы как рабочие параметры.

Синтаксис

Команда: SE
Ответ: A

Примечание: эта команда выполняет запись в EEPROM модуля. Tibbo рекомендует быть с ней предельно осторожными, чтобы не допустить чрезмерного количества записей в EEPROM. Хотя современные EEPROM допускают значительное число циклов записи, оно всё же ограничено. Подробнее см. Продление и оценка срока службы EEPROM. Если запись в EEPROM не удалась, команда вернёт код состояния F.

Команда

Описание

Копирует параметры из EEPROM (после сброса) в параметры RAM (текущие). После этого модуль будет работать так, как будто только что загрузился. Это потому, что параметры, хранящиеся в EEPROM, также загружаются при старте.

Синтаксис

Команда: FE
Ответ: A

Примечание: целостность параметров EEPROM (после сброса) защищена контрольной суммой. Если проверка контрольной суммы при выполнении этой команды не проходит, ни одно значение параметров EEPROM не копируется в RAM, а команда возвращает код состояния F.

Команда

Описание

Возвращает все параметры к заводским значениям по умолчанию (включая запрограммированные на заводе значения калибровки). Эта команда перезаписывает параметры в RAM (текущие) и в EEPROM (после сброса).

Синтаксис

Команда: FE
Ответ: A

Примечание 1: целостность параметров EEPROM (после сброса) защищена контрольной суммой. Если проверка контрольной суммы при выполнении этой команды не проходит, ни одно значение параметров EEPROM не копируется в RAM, а команда возвращает код состояния F.

Примечание 2: эта команда выполняет запись в EEPROM модуля. Tibbo рекомендует быть с ней предельно осторожными, чтобы не допустить чрезмерного количества записей в EEPROM. Хотя современные EEPROM допускают значительное число циклов записи, оно всё же ограничено. Подробнее см. Продление и оценка срока службы EEPROM. Если запись в EEPROM не удалась, команда вернёт код состояния F.

Прочие команды

Команда	RA
Описание	Выполняет одиночное считывание с указанных каналов, оставаясь в командном режиме. Данные возвращаются в формате ASCII.
Синтаксис	Команда: RAp, где p - список активных каналов от 1 до 4, разделённых запятыми Ответ: Aadc_value(s), где строка *adc_values* форматируется так, как описано в разделе Форматы вывода данных, в подразделе Формат ASCII. Примечание 1: в дифференциальном режиме (см. команду SM) доступны только CH1 и CH2. Если в дифференциальном режиме указать CH3 и CH4, команда будет отклонена с кодом состояния O. Примечание 2: каналы опрашиваются в том порядке, в котором они перечислены в этой команде.
Пример	Команда: RA4,1 (в несимметричном режиме) Ответ: A7.2800,-4.2713; (канал 4: 7.2800V, канал 1: -4.2713V)

Команда	RH
Описание	Выполняет одиночное считывание с указанных каналов, оставаясь в командном режиме. Данные возвращаются в шестнадцатеричном формате.
Синтаксис	Команда: RAp, где p - список активных каналов от 1 до 4, разделённых запятыми Ответ: Aadc_value(s), где строка *adc_values* форматируется так, как описано в разделе Форматы вывода данных, в подразделе Шестнадцатеричный формат. Примечание 1: в дифференциальном режиме (см. команду SM) доступны только CH1 и CH2. Если в дифференциальном режиме указать CH3 и CH4, команда будет отклонена с кодом состояния O. Примечание 2: каналы опрашиваются в том порядке, в котором они перечислены в этой команде.
Пример	Команда: RA4,1 (в несимметричном режиме) Ответ: A099B,666A; (канал 4: 099B, канал 1: 666A)

Команда	V
Описание	Возвращает версию прошивки микроконтроллера PIC.
Синтаксис	Команда: V Ответ: Aver_string
Пример	Команда: V Ответ: ATibbo Inc. Tibbit#43-1 FW1.1b

Исходный материал Tibbo обновлён 7 октября 2022Оригинал на docs.tibbo.com · Сообщить об ошибке