TDC-GP22源碼與資料分享,pin對(duì)pin替代MS1022 用于激光,超聲波測(cè)距

ID:184677 · 發(fā)表于 2018-4-5 12:01

MS1022是一款高精度時(shí)間測(cè)量(TDC)電路，替代ACAM GP22,是 MS1002的升級(jí)產(chǎn)品，與 MS1002 管腳完全兼容，且兼容MS1002的所有功能。
MS1022內(nèi)部集成了模擬比較器、模擬開關(guān)、施密特觸發(fā)器等器件，從而大大簡(jiǎn)化了外圍電路。同時(shí)內(nèi)部增加了第一波檢測(cè)功能,使抗干擾能力大大提高。內(nèi)部比較器的 offset 可編程范圍為± 35 mV，可提高采樣精度。用戶可以讀取第一個(gè)回波脈沖的相對(duì)寬度來判斷接收信號(hào)強(qiáng)度的提示。通過這個(gè)提示可以判斷超聲波換能器異常、管壁覆蓋物增多、水中有氣泡等異常檢測(cè)。通過命令StartTOFRestart 可以完成一次超聲波時(shí)差（順流和逆流）的測(cè)量和數(shù)據(jù)的讀取，從而大大減少軟件的操作和電量的消耗。

測(cè)量范圍 1：

雙通道單精度模式 75ps
單通道雙精度模式 37ps
測(cè)量范圍 3.5ns（0ns）至 2.5μs
20ns 最小脈沖間隔，最多可接收 4 個(gè)脈沖

測(cè)量范圍 2：
單通道單精度模式 75ps 分辨率
雙精度模式 37ps，四精度模式 19ps 的分辨率
測(cè)量范圍 500ns 至 4ms（4M 高速時(shí)鐘下）
可測(cè)量 3 個(gè)脈沖,并可自動(dòng)處理 3 個(gè)數(shù)據(jù)

模擬輸入電路：
斬波穩(wěn)定低漂移比較器,具有可編程偏移電壓,±35 mV
第一波檢測(cè)
可測(cè)量第一波的脈沖寬度
內(nèi)部集成用于輸入選擇的模擬開關(guān)
外部電路僅需要 2 個(gè)電阻和 2 個(gè)電容

溫度測(cè)量單元：
2 個(gè)或 4 個(gè)溫度傳感器，PT500/PT1000 或更高
內(nèi)部集成施密特觸發(fā)器
應(yīng)用外部施密特觸發(fā)器 16 位有效進(jìn)度，應(yīng)用內(nèi)部低噪聲觸發(fā)器 17.5 位有效精度
超低功耗（每 30 秒測(cè)量一次時(shí)為 0.8A）
特殊功能
脈沖發(fā)生器，最多可生成 127 個(gè)脈沖
上升或/和下降沿觸發(fā)測(cè)量
高精度的 STOP 屏蔽窗口
低功耗 32K 振蕩器（500nA）
7×32 位的 EEPROM

綜述：
4 線 SPI 通信接口
工作電壓 2.5V 至 3.6V
工作溫度-40℃至+125℃
QFN32/LQFP32 封裝

激光測(cè)距單片機(jī)源程序如下:

#include <msp430x44x.h>
typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned int uint16_t;
typedef unsigned long uint32_t;
uint8_t Intn_flag;
uint32_t Result_Reg0,Result_Reg1,Result_Reg2;
//uint8_t time_down_up_flag = 0;
//uint8_t MS1022_STATE = 0;
#define INIT 0X01
#define POWER_ON_RESET 0X02
#define START_TOF 0X03
#define START_TEMP 0X04
#define START_CAL_RESONATOR 0X05
#define START_CAL_TDC 0X06
#define START_TOF_RESTART 0X07
#define START_TEMP_RESTART 0X08
#define Init() Write_Order(0X70,INIT)
#define Power_On_Reset() Write_Order(0X50,POWER_ON_RESET)
#define Start_TOF() Write_Order(0X01,START_TOF)
#define Start_Temp() Write_Order(0X02,START_TEMP)
#define Start_Cal_Resonator() Write_Order(0X03,START_CAL_RESONATOR)
#define Start_Cal_TDC() Write_Order(0X04,START_CAL_TDC)
#define Start_TOF_Restart() Write_Order(0X05,START_TOF_RESTART)
#define Start_Temp_Restart() Write_Order(0X06,START_TEMP_RESTART)
#define SSN_1 P6OUT |= BIT2;
#define SSN_0 P6OUT &= (uint8_t)~BIT2;
#define SCK_1 P6OUT |= BIT0;
#define SCK_0 P6OUT &= (uint8_t)~BIT0;
#define SI_1 P1OUT |= BIT6;
#define SI_0 P1OUT &= (uint8_t)~BIT6;
#define RSTN_1 P3OUT |= BIT1;
#define RSTN_0 P3OUT &= (uint8_t)~BIT1;
#define SO_0_1 (P1IN&BIT7) //端口電平查詢
#define ACLK_ON P1SEL |= BIT5;
#define ACLK_OFF P1SEL &= (uint8_t)~BIT5;
void GPIO_Config(void);
void System_Config(void);
void Delay_1us(unsigned int t);
void Delay_us(uint16_t t);
void Delay_ms(uint16_t t);
void SPI_Init(void);
void SPI_ENABLE(void);
void SPI_DISABLE(void);
void SEND_0(void);
void SEND_1(void);
void SPI_WRITE8(uint8_t wbuf8);
uint8_t SPI_READ8(void);
void SPI_WRITE32(uint32_t wbuf32);
uint32_t SPI_READ32(void);
uint16_t SPI_READ16(void);
void Write_Reg(uint8_t RegNum,uint32_t RegData);
uint32_t Read_Reg(uint8_t RegNum);
uint8_t Read_PW1ST(void);
uint8_t Read_REG_1(void);
void Write_Order(uint8_t Order,uint8_t Order_Num);
void MS1022_Config(void);
void MS1022_PWM(void);
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 主函數(shù)
代碼編制：
******************************************************************/
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
System_Config(); //系統(tǒng)初始化
MS1022_Config(); //MS1002初始化
ACLK_ON;
_EINT();//GIE使能中斷使能
while(1)
{
MS1022_PWM();
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: IO口中斷，一個(gè)ms1002 intn中斷
代碼編制：
******************************************************************/
#pragma vector=PORT2_VECTOR
__interrupt void Port2_Int(void)
{
LPM3_EXIT;
if((P2IFG & 0x02) == 0x02)
{
for(unsigned int i = 0;i<300;i++);
if((P2IFG & 0x02) == 0x02)
{
Intn_flag = 1;
}
P2IFG &= (uint8_t)~BIT1;
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: IO口初始化
代碼編制：
******************************************************************/
void GPIO_Config(void)
{
P1DIR = 0X6F;
P1OUT = 0XFF;
P1IES = 0X08; //高到低轉(zhuǎn)變置標(biāo)志
P1IE = 0X08;
P1IFG = 0X00;
P2DIR = 0XDD;//P2.4、P2.5、P2.6輸出
P2OUT = 0X32;
P2IES = 0X02; //init
P2IE = 0X02;
P2IFG = 0X00;
P3DIR = 0XFF;
P3OUT = 0X00;
P4DIR = 0XFd;
P4OUT = 0X02;
P6DIR = 0XFF;
P6OUT = 0X01;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 系統(tǒng)初始化
代碼編制：
******************************************************************/
void System_Config(void)
{
FLL_CTL0 |= DCOPLUS + XCAP10PF;
SCFI0 |= FN_2; //
SCFQCTL = 30; // (121+1) x 32768 x 2 = 7.99 MHz 8m=121, 4M=60; 2M=30
GPIO_Config(); //IO口初始化
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 延時(shí)函數(shù)
代碼編制：
******************************************************************/
void Delay_us(uint16_t t)
{
while(t--)
{
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 延時(shí)函數(shù)
代碼編制：
******************************************************************/
void Delay_ms(uint16_t t)
{
uint16_t i;
for(i=0;i<t;i++)
{
Delay_us(1000);
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 延時(shí)函數(shù)
代碼編制：
******************************************************************/
void Delay_1us(unsigned int t)
{
while(t--)
{
// _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();
// _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();
// _NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();_NOP();
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI初始化
代碼編制：
******************************************************************/
void SPI_Init(void)
{
SSN_1; //SSN置高、關(guān)閉與MS1022通訊
SI_0; //默認(rèn)MS1022數(shù)據(jù)輸入為低
SCK_0; //默認(rèn)MS1022時(shí)鐘為低
Delay_1us(2);
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI通訊使能
代碼編制：
******************************************************************/
void SPI_ENABLE(void)
{
SSN_0; //SSN置低、開始與MS1022通訊
Delay_1us(2);
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI通訊關(guān)閉 0-1-0
代碼編制：
******************************************************************/
void SPI_DISABLE(void)
{
SSN_0;
Delay_1us(1);
SSN_1;
Delay_1us(1);
SSN_0;
Delay_1us(1);
SSN_1;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 發(fā)送位“0”
代碼編制：
******************************************************************/
void SEND_0(void)
{
SI_0;
SCK_1;
SCK_0;
//_NOP();
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 發(fā)送位“1”
代碼編制：
******************************************************************/
void SEND_1(void)
{
SI_1;
SCK_1;
SCK_0;
//_NOP();
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI寫一個(gè)字節(jié) 8位
代碼編制：
******************************************************************/
void SPI_WRITE8(uint8_t wbuf8)
{
uint8_t cnt,MSB8 = 0x80;
//SPI_ENABLE();
SCK_0;
for(cnt = 8;cnt > 0;cnt--)
{
if(wbuf8 & MSB8)
SEND_1();
else
SEND_0();
wbuf8 <<= 1;
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI讀一個(gè)字節(jié) 8位
代碼編制：
******************************************************************/
uint8_t SPI_READ8(void)
{
uint8_t cnt;
uint8_t LSB8 = 0x01;
uint8_t rbuf8 = 0x00;
for(cnt = 8;cnt > 0;cnt--)
{
rbuf8 <<= 1;
SCK_1;
//_NOP();
if( SO_0_1 )
rbuf8 |= LSB8;
//_NOP();
SCK_0;
//_NOP();
}
return rbuf8;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI寫4個(gè)字節(jié) 32位
代碼編制：
******************************************************************/
void SPI_WRITE32(uint32_t wbuf32)
{
uint8_t cnt;
uint32_t MSB32 = 0x80000000;
for(cnt=32;cnt>0;cnt--)
{
if(wbuf32 & MSB32)
SEND_1();
else
SEND_0();
wbuf32 <<= 1;
}
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI都4個(gè)字節(jié)，32位
代碼編制：
******************************************************************/
uint32_t SPI_READ32(void)
{
uint8_t cnt;
uint32_t LSB32 = 0x00000001;
uint32_t rbuf32 = 0x00000000;
for(cnt=32;cnt>0;cnt--)
{
rbuf32 <<=1;
SCK_1;
//_NOP();
if( SO_0_1 )
rbuf32 |= LSB32;
//_NOP();
SCK_0;
//_NOP();
}
return rbuf32;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: SPI讀2個(gè)字節(jié)，16位
代碼編制：
******************************************************************/
uint16_t SPI_READ16(void)
{
uint8_t cnt;
uint16_t LSB16 = 0x0001;
uint16_t rbuf16 = 0x0000;
for(cnt=16;cnt>0;cnt--)
{
rbuf16 <<=1;
SCK_1;
//_NOP();
if( SO_0_1 )
rbuf16 |= LSB16;
//_NOP();
SCK_0;
//_NOP();
}
return rbuf16;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明: RegNum 寄存器號(hào)：0、1~7；RegData 往寄存器內(nèi)寫的數(shù)據(jù)
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 寫寄存器
代碼編制：
******************************************************************/
void Write_Reg(uint8_t RegNum,uint32_t RegData)
{
SPI_Init();
SPI_ENABLE();
SPI_WRITE8(0x80|RegNum);
SPI_WRITE32(RegData);
SPI_DISABLE();
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明: RegNum 寄存器號(hào) 0-7
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：ReadData 寄存器數(shù)據(jù)
功能: 讀寄存器
代碼編制：
******************************************************************/
uint32_t Read_Reg(uint8_t RegNum)
{
uint32_t ReadData = 0;
SPI_Init();
SPI_ENABLE();
SPI_WRITE8(0xB0|RegNum);
ReadData = SPI_READ32();
SPI_DISABLE();
return ReadData;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：ReadData PW1ST寄存器數(shù)據(jù)
功能: 讀PW1ST寄存器
代碼編制：
******************************************************************/
uint8_t Read_PW1ST(void)
{
uint8_t ReadData = 0;
SPI_Init();
SPI_ENABLE();
SPI_WRITE8(0xB8);
ReadData = SPI_READ8();
SPI_DISABLE();
return ReadData;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：ReadData 寄存器數(shù)據(jù)
參數(shù)說明：
功能: 讀寄存器1的高8位
代碼編制：
******************************************************************/
uint8_t Read_REG_1(void)
{
uint8_t ReadData = 0;
SPI_Init();
SPI_ENABLE();
SPI_WRITE8(0xB5);
ReadData = SPI_READ8();
SPI_DISABLE();
return ReadData;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：Order 命令；Order_Num 命令序號(hào) 用作其他程序用（自定義的）
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: 寫命令，如0x02 溫度測(cè)量
代碼編制：
******************************************************************/
void Write_Order(uint8_t Order,uint8_t Order_Num)
{
SPI_Init();
SPI_ENABLE();
SPI_WRITE8(Order);
SPI_DISABLE();
//MS1022_STATE = Order_Num;
}
/*****************************************************************
函數(shù)名：
入口參數(shù)：
參數(shù)說明:
出口參數(shù)：
參數(shù)說明：
功能: MS1022 6個(gè)寄存器初始化
代碼編制：
******************************************************************/
void MS1022_Config(void)
{
uint32_t REG0,REG1,REG2,REG3,REG4,REG5,REG6;
REG0=0x03456801;
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

MSP430單片機(jī)代碼:

激光測(cè)距.7z (5.2 MB, 下載次數(shù): 509)

MS10222資料.pdf (1.96 MB, 下載次數(shù): 366)

ID:332500 · 發(fā)表于 2018-5-17 21:23

請(qǐng)問, 最快采集周期是多少?

ID:380850 · 發(fā)表于 2018-7-30 14:25

精度能到多少？

ID:93667 · 發(fā)表于 2018-12-4 13:49

謝謝分享！

ID:246780 · 發(fā)表于 2018-12-5 06:50

這顆料看pdf是不錯(cuò) 不知道用起來怎么樣

ID:252826 · 發(fā)表于 2018-12-14 10:20

不錯(cuò)，不知性能如何

ID:427773 · 發(fā)表于 2019-1-2 22:02

好用的芯片，便宜實(shí)惠！

ID:262182 · 發(fā)表于 2019-4-8 16:11

謝謝樓主分享！��！

ID:421254 · 發(fā)表于 2019-7-11 15:28

可以接200kHZ探頭嗎？

ID:598598 · 發(fā)表于 2019-8-9 21:56

有沒有更纖詳細(xì)點(diǎn)的資料，急求

ID:111953 · 發(fā)表于 2019-8-13 13:52

謝謝樓主分享！��！

ID:282095 · 發(fā)表于 2019-8-13 15:43

看起來應(yīng)該還是蠻不錯(cuò)的

ID:282095 · 發(fā)表于 2019-8-13 15:52

應(yīng)該還是蠻不錯(cuò)的哈

ID:282095 · 發(fā)表于 2019-8-13 16:22

感謝樓主分享哦

ID:282817 · 發(fā)表于 2019-12-12 15:45

這是個(gè)好資料，

ID:282817 · 發(fā)表于 2019-12-12 15:46

這是個(gè)好資料，

ID:664346 · 發(fā)表于 2019-12-15 15:36

學(xué)習(xí)了，謝謝樓主！

ID:561649 · 發(fā)表于 2020-1-2 15:10

第一個(gè)主是PDF啊

ID:599717 · 發(fā)表于 2020-4-22 13:22

謝謝分享

ID:72563 · 發(fā)表于 2020-6-2 13:26

支持樓主，支持樓主，厲害厲害

ID:283833 · 發(fā)表于 2020-11-8 23:08

精度還是比較唏噓，一般用途還是夠的。

ID:376314 · 發(fā)表于 2020-11-26 16:07

樓主又帶電路又帶算法，一定要點(diǎn)贊

ID:264289 · 發(fā)表于 2020-12-25 21:59

精度能達(dá)到多少？

ID:588772 · 發(fā)表于 2021-3-22 09:26

不知道這顆料用的效果如何，用過的人來反饋一下

ID:978350 · 發(fā)表于 2021-11-5 17:00

所以實(shí)測(cè)精度能達(dá)到多少？假如我測(cè)一個(gè)1ms的間距

ID:998319 · 發(fā)表于 2021-12-29 17:25

這顆料看pdf是不錯(cuò) 不知道用起來怎么樣

ID:22621 · 發(fā)表于 2022-10-22 15:25

正好用到，下來研究下，謝樓主分享！

ID:821429 · 發(fā)表于 2023-8-19 10:47

感謝分享，不過程序在我這里還是得不到我需要的結(jié)果。最終還是按照官網(wǎng)的手冊(cè)解決問題，目前信號(hào)源測(cè)量能到10ns了，信號(hào)源給出最小脈寬了。

ID:1134609 · 發(fā)表于 2024-10-25 11:34

謝謝分享，不知道測(cè)距效果好不好。

ID:899895 · 發(fā)表于 2025-7-4 16:16

各位大佬請(qǐng)教一下，按照程序配置，使用邏輯分析儀可以正常抓取單片機(jī)發(fā)送MS1022芯片SPI通信數(shù)據(jù)，但是沒有MS1022回復(fù)的波形數(shù)據(jù)，是什么問題？

ID:899895 · 發(fā)表于 2025-7-4 16:20

請(qǐng)教各位大佬，按照程序配置完成，使用邏輯分析儀可以正常抓取單片機(jī)給MS1022芯片發(fā)送的SPI數(shù)據(jù)，但是MS1022回復(fù)總線MSIO沒有任何波形數(shù)據(jù)，測(cè)試指令是讀取ID，是什么問題？而且MS1022芯片SPI通信使用的是四種模式中的哪一種？

ID:1156929 · 發(fā)表于 2025-7-23 16:47

liixaofei5 發(fā)表于 2023-8-19 10:47
感謝分享，不過程序在我這里還是得不到我需要的結(jié)果。最終還是按照官網(wǎng)的手冊(cè)解決問題，目前信號(hào)源測(cè)量能到 ...

這個(gè)程序能用嗎？手冊(cè)上的內(nèi)容太多了感覺主要還是寄存器的配置不太理解

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