PCF8591多通道数据读取异常问题

问题描述

PCF8591在循环读取两个通道时,两个通道数据出现交错问题。
例如我们想实现:第一次读取通道一、第二次读取通道二、第三次读取通道一、第四次读取通道二……依次循环
但实际数据:第一次读取的值为0x80、第二次读取的值为通道一的值、第三次读取的值为通道二的值、第四次读取的值为通道一的值……

解决方法

在2003版的PCF8591数据手册第九页我们可以找到如下描述:
请添加图片描述
大体为:1. 我们本次读取的ADC值为上次转换的ADC值。 2. 第一次读取的值由于没有上次转换,因此上电后第一次读取的值默认为0x80。
也就是说,由于ADC有转换时间,当我们在调用PCF的读取函数时,PCF并不能立刻采样此时的ADC值并返回给我们,而是把上次ADC转换后存储到寄存器里的值返回给了我们,第二次读取时返回的是第一次的值,第三次读取时返回的是第二次的值。但此时也出现了一个问题,我们在第一次读取时,之前并没有ADC采样,没法返回给我们相应的值。因此,PCF在制造时规定,当我们在第一次读取时,默认返回 0x80,也就是十进制的128,刚好是采样8位精度的一半即128/255,这也就是为什么当我们在刚上电时,5V系统下PCF8591读取出来的值是2.5V。
我们可以通过逻辑分析仪抓取到的数据进行验证,可以看到,在第一次读取通道三(即控制字为0x43)时读取到的值为0x80,在第二次读取通道零(即控制字为0x40)时读取到的值是0xFF,实际上这个值是通道三的值。请添加图片描述
至此,我们已经明白了为何从PCF8591的多通道读取到的值是错误的,明白了原理,相应的解决办法也就不再困难。
最简单的方法,既然本次读取到的数据是上次的,那我们可以连续读取两次,舍弃第一次读取到的数据,保留第二次读取到的数据。因为第一次的数据是上个通道的,但第二次的数据确确实实是我们想读取的通道的。
上述方法虽然简单,但也有一个较大的缺陷,也就是两次读取到的数据中只有一个是我们想用的,另外一次的数据都是需要被舍弃的,浪费系统资源。其实我们只需要牢记本次读取的值为上次转换得到的即可,假设我们想依次读取三个通道里的值,只需要记住第一次读取的值为默认的0x80,第二次的值为通道一,第三次的值为通道二,第四次为通道三,第五次为通道一,第六次为通道二……以此类推,再做出相应的操作即可。

总结

对于不熟悉的芯片,杜绝主观臆断,一定要大体浏览下芯片手册,要按照芯片手册要求来。

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