DMM 高精度采样部分

下面是对 DMM 高精度采样部分 的总结,按"采样获取 → 数据处理/滤波 → 量值换算 → 触发与显示"组织,便于定位实现位置与关键函数。

  1. 采样获取(AD7190 读数 + ch设置)

    采样在 HAL_SYSTICK_Callback() 中完成:当 flag 允许且 AD7190_RDY_STATE()==0 表示转换就绪时,通过 SPI 读取 4 字节原始数据。随后从状态字节 sample3 解析通道号,并把 24 位转换结果写入 ad7190_data\[\],同时减去零偏 bias_data\[\],最后设置 number 和 flag=2 触发后续处理。

    关键函数/变量:HAL_SYSTICK_Callback、ad7190_data、bias_data、number、flag。

    定位:DMM/Core/Src/main.c 中 HAL_SYSTICK_Callback() 逻辑块。

    (source: DMM/Core/Src/main.c)

  2. 滤波与高精度处理(移动平均)

    采用固定深度移动平均滤波 AD7190_Filter(),缓冲深度由 AD7190_FILTER_DEPTH(当前为 8)控制。每个通道都有独立缓冲区 filter_bufchanneldepth 和索引 filter_indexchannel。

    适用场景:电压/电流/电阻读数都可根据 use_filter 参数选择是否滤波,以平衡响应速度与稳定性。

    定位:DMM/Core/Src/main.c 中 AD7190_Filter(),以及 MEAS_ReadVoltage_V*、DMM_ReadCurrent_*、DMM_R_Read 里的滤波调用。

    (source: DMM/Core/Src/main.c)

  3. 码值换算(高精度量值还原)

    ADC 原始 24 位读数会右移 4 位到 20-bit(code20 = ad7190_datach >> 4),以匹配 ADC20_FULL_SCALE 的满量程常量。

电压换算:通过参考电压与前端运放比例、量程比例还原到被测端电压。

关键公式在 MEAS_ReadVoltage_V/code20_to_vinV 中使用:

V = code20 * REFERENCE_VOLTAGE * (OPA_RES_R1/OPA_RES_R2) / ADC20_FULL_SCALE * VRange_Scale()

电流换算:先还原为 ADC 端电压,再除以电流路径比例与增益:

I = Vadc / (IPath_VperA() * IRange_Gain())

电阻换算:通过 Vdut/Idut 得到 Rdut,同样支持滤波。

定位:DMM/Core/Src/main.c 中 MEAS_ReadVoltage_V*、code20_to_vinV、DMM_ReadCurrent_A、DMM_R_Read。

(source: DMM/Core/Src/main.c)

  1. 采样与显示的触发机制
    flag 是采样与显示的握手变量:

HAL_SYSTICK_Callback 完成采样后把 flag 置为 2。

主循环里检测 flag == 2 时,将最新通道数据换算并更新显示,然后把 flag 置回 1。

这使采样与 UI 更新解耦,保证采样回调中只做轻量处理。

定位:DMM/Core/Src/main.c 主循环 (while(1)) 与 HAL_SYSTICK_Callback()。

(source: DMM/Core/Src/main.c)

位置指引(便于快速定位)

采样入口:DMM/Core/Src/main.c → HAL_SYSTICK_Callback()

滤波实现:DMM/Core/Src/main.c → AD7190_Filter()

电压换算:DMM/Core/Src/main.c → MEAS_ReadVoltage_V / code20_to_vinV

电流换算:DMM/Core/Src/main.c → DMM_ReadCurrent_A

电阻换算:DMM/Core/Src/main.c → DMM_R_Read

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