【随笔记】T507 ADC SGM58031 16BIT 4Channel 调试记录

文章介绍

本文主要描述在 T507 Android 10 Linux 4.9 平台下，调试 SGM58031 芯片的记录，实现单芯片实时采集外部四通道的电压数值。

芯片介绍

SGM58031 是一款低功耗、16 位、精密三角积分模数转换器 （ADC）。

• 可使用 3V 至 5.5V 电源工作。
• 包含一个片内基准电压源和振荡器。
• 它具有 I2C 兼容接口，可以选择四个I2C从地址。
• 滤波器的数据速率最高可以达到 960 SPS。
• 具有片内PGA，可从电源提供低至 ±256mV 的输入范围。
• 输入多路复用器支持 4 个单端输入或 2 个差分输入配置。
• SGM58031 采用绿色 MSOP-10 和 TDFN-3×3-10L 封装。 该器件的工作环境温度范围为 -40°C 至 +125°C。

硬件电路

• 以下电路是从 《SGM58031 SCH VER1.pdf》摘选出来，经过略微调整的支持 4 路单端输入的应用电路。
• RDY：数字比较器输出/转换准备就绪引脚，数据转换需要时间，可以通过次引脚知道什么时候转换完成。
• SCL\SDA：I2C 通信时钟线和数据线，用于配置芯片和读取转换好的数据。
• 虽然只有一个 ADDR 地址选择引脚，但是可以通过以下组合实现一条总线最多可以 挂 4 颗 SGM58031。
  

  ADDR 引脚接至	器件地址（7bit）
  GND	1001000（0x48）
  VDD	1001001（0x49）
  SDA	1001010（0x4A）
  SCL	1001011（0x4B）

必要知识

通道配置

通过以下芯片功能框图即可了解如下几点：

• 同一时刻只能选择一路采集，通过 Config 寄存器的 MUC[2:0] 设定。
• PGA 可以设置 AINx 引脚可测量的电压范围，±0.256V 至 ±6.144V，由 CONFIG 寄存器的 PGA 设定。
• 参考源可以选择内部或外部提供，通过 Config1 寄存器的 EXT_REF 设定，外部参考源可通过 GN_Trim1 寄存器进行校准。

//输入多路复用器配置
enum SMG58031_CONFIG_MUX{
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_AIN1,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 AIN1(默认)
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN1 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN2 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 GND	
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN1 和 GND
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN2 和 GND
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN3_GND				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN3 和 GND
};

工作模式

• 连续模式
  每完成一次转换后，会自动开始新的转换过程，可以通过 ALERT/RDY 来得到转换完成后的通知。连续模式仅适合单通道采集数据，才能达到 960SPS。
• 单次模式
  单次模式是通过设置 Config 寄存器的 OS 来触发转换，在转换的过程中 OS 保持为 ‘0’，芯片不再响应 OS 位操作。
  如果转换数据就绪了，OS 会被设置为 ‘1’，并且进入掉电模式，这时候可以再次写入 ‘1’ 到 OS 再次触发数据转换。
  单次模式所采集的数据完全稳定，不需要丢弃数据。

// 触发模式
enum SMG58031_CONFIG_MODE{
    // 连续模式: ALERT/RDY 引脚在每次转换完成时发出一个脉冲(~8μs)
    SMG58031_CONFIG_MODE_CONVERSION, 		
    // 单次模式: ALERT/RDY 引脚在每次转换完成时被设置低电平(COMP_POL = 0)(默认)
	SMG58031_CONFIG_MODE_SINGLE_SHOT			
};

转换通知

我们可以通过 ALERT/RDY 引脚作为数据转换就绪通知：

• 将高阈值寄存器的 MSB(最高有效位) 设置为 '1'，其次将低阈值寄存器的 MSB(最高有效位) 设置为 '0 '。
• 设置比较器队列工作模式的寄存器为 ‘00’ ，即设置 Config 寄存器中的 COMP_QUE[1:0] = 0b00。
• 如果设置 COMP_QUE[1:0] =0b11，那么可以禁止该引脚工作，不会影响比较模式 COMP_MODE 和 锁存控制 COMP_LAT。
• ALERT/RDY 引脚是开漏输出，因此需要外接上拉电阻。
• 连续触发模式时，ALERT/RDY 引脚在每次转换完成结束时给出一个脉冲(8μs)。
• 单次触发模式时，ALERT/RDY 引脚在转换数据准备就绪时变为低电平(COMP_POL= 0b0)，并保持低电平直到下一次转换开始。

//比较器队列和失能
//这些位可以设置在 ALERT/RDY 引脚上发出警报输出之前超过阈值的连续 ADC 转换所需的次数。
enum SMG58031_CONFIG_COMP_QUE{
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_ONE_CONVERSION,	// 连续超过阈值一次转换即触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_TOW_CONVERSION,	// 连续超过阈值两次转换才触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_FOUR_CONVERSION,	// 连续超过阈值四次转换才触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_DISABLE_COMPARATOR,// 禁用比较器并将 ALERT/RDY 引脚设置为高阻态(默认)
};

//比较器锁存
//该位设置 ALERT/RDY 引脚是在其输出设置后锁存还是在 ADC 转换结果在上限和下限阈值范围内时重置
enum SMG58031_CONFIG_COMP_LAT{
	SMG58031_CONFIG_COMP_LAT_NONLATCHING,		// 不锁存比较器(默认)
	SMG58031_CONFIG_COMP_LAT_LATCHING,			// 锁存比较器, 读取转换数据时解锁
};

//比较器极性
//该位控制  ALERT/RDY 引脚的极性
enum SMG58031_CONFIG_COMP_POL{
	SMG58031_CONFIG_ACTIVE_LOW ,				// 转换数据准备好时低电平有效(默认)
	SMG58031_CONFIG_ACTIVE_HIGH					// 转换数据准备好时高电平有效
};

//比较器模式
//该位配置比较器工作模式
enum SMG58031_CONFIG_COMP_MODE{
	SMG58031_CONFIG_COMP_TRADITIONAL,			// 传统模式(默认)
	SMG58031_CONFIG_COMP_WINDOW					// 窗口模式
};

电压换算

• SGM58031 有以下 6 种测量范围可选，参考电压可选择内部的 2.048V，也可以通过选择从外部输入。
• 如果是使用内部参考电源，那么可选的测量范围：±6.144V、±4.096V、±2.048V、±1.024V、±0.512V、±0.256V。
• 选择的测量范围越小，测量的精度就越高，如 6144mV / 32768 = ±0.1875mV 而 256mV / 32768 = ±0.0078125mV。
• 如果需要测量 5V 的电压，VDD 的供电就需要选择 5V，所测量的输入信息不能超过 VDD+0.3V。
• 电压换算公式为：电压数值 = ADC数值(寄存器0x00) / 32768 X 缩放满量程范围(寄存器0x01的PGA[2:0])。

PGA Setting	测量范围	内部基准(2048mV)
2/3	± 3xVREF	± 3x2.048 = ±6144mV
1	± 2xVREF	± 2x2048 = ±4096mV
2	±VREF	±2048mV
4	±VREF/2	± 2048 / 2 = ±1024mV
8	±VREF/4	± 2048 / 4 = ±512mV
16	±VREF/8	± 2048 / 8 = ±256mV

//可编程增益放大器配置
//以基准电压来进行放大或者缩小来决定满量程范围
//此参数表示ADC缩放的满量程范围, 请勿对器件的模拟输入施加超过 VDD + 0.3V 的电压
enum SMG58031_CONFIG_PGA{
	SMG58031_CONFIG_PGA_2_3_6144V,				//增益为2/3, 引脚最大输入电压为 ±6.144 + 0.3V  
	SMG58031_CONFIG_PGA_1_4096V,				//增益为1,   引脚最大输入电压为 ±4.096 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_2_2048V,				//增益为2,   引脚最大输入电压为 ±2.048 + 0.3V(默认)
	SMG58031_CONFIG_PGA_4_1024V,				//增益为4,   引脚最大输入电压为 ±1.024 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_8_0512V,				//增益为8,   引脚最大输入电压为 ±0.512 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V0,				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V1,				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V2				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
};

// 转换代码实现, 实现原理参考 Table 4
float adc_convert_mv(short value)
{
	float adc_max = 0.0;
	adc_max = value < 0 ? 0x8000 : 0x7FFF;
	return value / adc_max * 6144;
}

数据读写

• 寄存器地址 8 位，寄存器数据 16 位，时钟频率支持 10Hz ~ 3.4MHz。
• 写入寄存器时，先写入 8 位寄存器地址，再按高字节在先，低字节在后，连续写入两个字节数据。
• 读取寄存器时，先写入 8 位寄存器地址，再按高字节在先，低字节在后，连续读入两个字节数据。
  

static inline int sgm58031_read_value16(struct i2c_client *client, unsigned char reg, unsigned short *value)
{
	struct i2c_msg msgs[2] = {0};
	int num = sizeof(msgs) / sizeof(msgs[0]);
	
	msgs[0].flags = !I2C_M_RD;
	msgs[0].addr  = client->addr;
	msgs[0].len   = sizeof(unsigned char);
	msgs[0].buf   = ®
	
	msgs[1].flags = I2C_M_RD;
	msgs[1].addr  = client->addr;
	msgs[1].len   = sizeof(unsigned short);
	msgs[1].buf   = (unsigned char *)value;
	
	if(i2c_transfer(client->adapter, msgs, num) == num){
		*value = htons(*value);
		return 0;
	}
	
	return -1;
}

static inline int sgm58031_write_value16(struct i2c_client *client, unsigned char reg, unsigned short value)
{
	struct i2c_msg msg = {0};
	unsigned char buf[3] = {0};

	buf[0] = reg;
	buf[1] = (value >> 8) & 0xFF;
	buf[2] = (value >> 0) & 0xFF;
	
	msg.flags = !I2C_M_RD;
	msg.addr  = client->addr;
	msg.len   = sizeof(buf);
	msg.buf   = buf;
	
	return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1) != 1 ? -1 : 0;	
}

代码实现

实现逻辑

• SOC 通过 GPIO 连接 ALERT/RDY 引脚，并注册 GPIO 下降沿中断。
• 设置 ADC 缩放满量程范围为 6.144V，设置 ALERT/RDY 低电平有效，启动单次触发转换。
• ADC 完成转换后 ALERT/RDY 引脚会设置为低电平，会触发 SOC 的 GPIO 下降沿中断服务。
• 在中断线程读取转换结果，并切换下一个通道，再次重新启动单次触发转换。

......
static irqreturn_t sgm58031_ready_hanbler(int irq, void *data)
{
	struct sgm58031_platdata *sgmdata = (struct sgm58031_platdata *)data;
	struct i2c_client *client = sgmdata->client;
	unsigned char ch = 0x00;
	
	// 逐个按顺序切换通道进行模拟信号转换
	switch(sgmdata->channel.conf.reg.mux){
		case SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND:
			ch = 0;
			sgmdata->channel.conf.reg.mux = SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_GND;
			break;
		case SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_GND:
			ch = 1;
			sgmdata->channel.conf.reg.mux = SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_GND;
			break;
		case SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_GND:
			ch = 2;
			sgmdata->channel.conf.reg.mux = SMG58031_CONFIG_MUX_AIN3_GND;
			break;
		case SMG58031_CONFIG_MUX_AIN3_GND:
			ch = 3;
			sgmdata->channel.conf.reg.mux = SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND;
			break;
		default:
			ch = 0;
			sgmdata->channel.conf.reg.mux = SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND;
	}
	
	// 读取转换数据, 并再次启动单次转换
	if(sgmdata->channel.enable){
		sgm58031_read_value16(client, SGM58031_REG_CONVERSION, &sgmdata->channel.value[ch]);
		sgm58031_write_value16(client, SGM58031_REG_CONFIG, sgmdata->channel.conf.regval);
		return IRQ_HANDLED;
	}
	memset(sgmdata->channel.value, 0x00, sizeof(sgmdata->channel.value));
	return IRQ_HANDLED;
}

static int sgm58031_i2c_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
	......
	// 申请中断线程, 并设置下降沿触发
	devm_request_threaded_irq(dev, sgmdata->gpio_irq, NULL, sgm58031_ready_hanbler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT, np->name, ...);
    sgmdata->channel.enable 			= autostart ? true : false;
	sgmdata->channel.conf.regval 		= SGM58031_REG_CONFIG_DEFAULT;				// 恢复为芯片初始值
	sgmdata->channel.conf.reg.comp_que 	= SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_ONE_CONVERSION;	// 连续超过阈值一次转换即触发 ALERT/RDY 引脚
	sgmdata->channel.conf.reg.comp_lat 	= SMG58031_CONFIG_COMP_LAT_LATCHING;		// 锁存比较器, 读取转换数据时解锁
	sgmdata->channel.conf.reg.comp_pol 	= SMG58031_CONFIG_ACTIVE_LOW;				// 转换数据准备好时低电平有效
	sgmdata->channel.conf.reg.comp_mode = SMG58031_CONFIG_COMP_TRADITIONAL;			// 指定比较器工作模式为传统比较模式
	sgmdata->channel.conf.reg.dr 		= SMG58031_CONFIG_DR_HZ_100_OR_120;			// 数据速率设置为 100Hz
	sgmdata->channel.conf.reg.mode		= SMG58031_CONFIG_MODE_SINGLE_SHOT;			// 单次转换模式
	sgmdata->channel.conf.reg.pga 		= SMG58031_CONFIG_PGA_2_3_6144V;			// 满量程范围为 6.144V
	sgmdata->channel.conf.reg.mux 		= SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND;				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 GND
	sgmdata->channel.conf.reg.os 		= SMG58031_CONFIG_OS_BEGIN_SINGLE;			// 启动单次转换模式
	sgm58031_write_value16(client, SGM58031_REG_LO_THRESH, 0x0000);					// 将低阈值寄存器的 MSB(最高有效位) 设置为 '0'
	sgm58031_write_value16(client, SGM58031_REG_HI_THRESH, 0x8000);					// 将高阈值寄存器的 MSB(最高有效位) 设置为 '1'
	sgm58031_write_value16(client, SGM58031_REG_CONFIG1, SGM58031_REG_CONFIG1_DEFAULT);
	if(sgmdata->channel.enable){
		dev_notice(dev, "convert -> [autostart]\n");
		sgm58031_write_value16(client, SGM58031_REG_CONFIG, sgmdata->channel.conf.regval);
	}
    ......
	return 0;
}

static const struct i2c_device_id sgm58031_ids[] = {
	{"sgm58031", 0x00},{}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, sgm58031_ids);

static struct i2c_driver sgm58031_i2c_driver = {
	.driver.name = "sgm58031",
	.probe       = sgm58031_i2c_probe,
	.remove		 = sgm58031_i2c_remove,
	.id_table    = sgm58031_ids,
};

module_i2c_driver(sgm58031_i2c_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");

数据结构

这些数据结构对应的是 SGM58031 寄存器结构，其中注释解释了大部分寄存器的作用。

#ifndef __SGM58031_REG_H__
#define __SGM58031_REG_H__

// SGM58031 内部寄存器地址
#define SGM58031_REG_CONVERSION			0x00	//AD值转换寄存器，16bit位二进制补码格式，默认值0x0000，只读
#define SGM58031_REG_CONFIG				0x01	//配置寄存器,默认0x8583，可读可写
#define SGM58031_REG_LO_THRESH			0x02	//比较器阈值下限，默认0x8000
#define SGM58031_REG_HI_THRESH			0x03	//比较器阈值上限，默认0x7FFF
#define SGM58031_REG_CONFIG1			0x04	//扩展配置寄存器，默认0x0000
#define SGM58031_REG_CHIPID				0x05	//芯片ID，默认0x0080
#define SGM58031_REG_GN_TRIM1			0x06	//增益修正，默认0x03FA
#define SGM58031_CHIPID					0x80	

// SGM58031 内部寄存器默认值
#define SGM58031_REG_CONFIG_DEFAULT		0x8583
#define SGM58031_REG_CONFIG1_DEFAULT	0x0000
#define SGM58031_REG_HI_THRESH_DEFAULT	0x7FFF
#define SGM58031_REG_LO_THRESH_DEFAULT	0x8000

//比较器队列和失能
//这些位可以设置在 ALERT/RDY 引脚上发出警报输出之前超过阈值的连续 ADC 转换所需的次数。
enum SMG58031_CONFIG_COMP_QUE{
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_ONE_CONVERSION,	// 连续超过阈值一次转换即触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_TOW_CONVERSION,	// 连续超过阈值两次转换才触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_FOUR_CONVERSION,	// 连续超过阈值四次转换才触发 ALERT/RDY 引脚
	SMG58031_CONFIG_COMP_QUE_DISABLE_COMPARATOR,// 禁用比较器并将 ALERT/RDY 引脚设置为高阻态(默认)
};

//比较器锁存
//该位设置 ALERT/RDY 引脚是在其输出设置后锁存还是在 ADC 转换结果在上限和下限阈值范围内时重置
enum SMG58031_CONFIG_COMP_LAT{
	SMG58031_CONFIG_COMP_LAT_NONLATCHING,		// 不锁存比较器(默认)
	SMG58031_CONFIG_COMP_LAT_LATCHING,			// 锁存比较器, 读取转换数据时解锁
};

//比较器极性
//该位控制  ALERT/RDY 引脚的极性
enum SMG58031_CONFIG_COMP_POL{
	SMG58031_CONFIG_ACTIVE_LOW ,				// 转换数据准备好时低电平有效(默认)
	SMG58031_CONFIG_ACTIVE_HIGH					// 转换数据准备好时高电平有效
};

//比较器模式
//该位配置比较器工作模式
enum SMG58031_CONFIG_COMP_MODE{
	SMG58031_CONFIG_COMP_TRADITIONAL,			// 传统模式(默认)
	SMG58031_CONFIG_COMP_WINDOW					// 窗口模式
};

// 数据速率
enum SMG58031_CONFIG_DR{
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_6P25_OR_7P5,			// 6.25Hz(DR_SEL=0)/7.5Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_12P5_OR_15,			// 12.5Hz(DR_SEL=0)/15Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_25_OR_30,				// 25Hz(DR_SEL=0)/30Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_50_OR_60,				// 50Hz(DR_SEL=0)/60Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_100_OR_120,			// 100Hz(DR_SEL=0)/120Hz(DR_SEL=1)(默认)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_200_OR_240,			// 200Hz(DR_SEL=0)/240Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_400_OR_480,			// 400Hz(DR_SEL=0)/480Hz(DR_SEL=1)
	SMG58031_CONFIG_DR_HZ_800_OR_960			// 800Hz(DR_SEL=0)/960HZ(DR_SEL=1)
};

// 触发模式
enum SMG58031_CONFIG_MODE{
    SMG58031_CONFIG_MODE_CONVERSION, 			// 连续模式: ALERT/RDY 引脚在每次转换完成时发出一个脉冲(~8μs)
	SMG58031_CONFIG_MODE_SINGLE_SHOT			// 单次模式: ALERT/RDY 引脚在每次转换完成时被设置低电平(COMP_POL = 0)(默认)
};

//可编程增益放大器配置
//以基准电压来进行放大或者缩小来决定满量程范围
//此参数表示ADC缩放的满量程范围, 请勿对器件的模拟输入施加超过 VDD + 0.3V 的电压
//电压转换代码:
//float adc_convert_mv(short value)
//{
//	float adc_max = 0.0;
//	adc_max = value < 0 ? 0x8000 : 0x7FFF;
//	return value / adc_max * 6144;
//}
enum SMG58031_CONFIG_PGA{
	SMG58031_CONFIG_PGA_2_3_6144V,				//增益为2/3, 引脚最大输入电压为 ±6.144 + 0.3V  
	SMG58031_CONFIG_PGA_1_4096V,				//增益为1, 	 引脚最大输入电压为 ±4.096 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_2_2048V,				//增益为2,   引脚最大输入电压为 ±2.048 + 0.3V(默认)
	SMG58031_CONFIG_PGA_4_1024V,				//增益为4,   引脚最大输入电压为 ±1.024 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_8_0512V,				//增益为8,   引脚最大输入电压为 ±0.512 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V0,				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V1,				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
	SMG58031_CONFIG_PGA_16_0256V2				//增益为16,  引脚最大输入电压为 ±0.256 + 0.3V
};

//输入多路复用器配置
enum SMG58031_CONFIG_MUX{
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_AIN1,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 AIN1(默认)
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN1 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_AIN3,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN2 和 AIN3
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN0_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN0 和 GND	
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN1_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN1 和 GND
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN2_GND,				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN2 和 GND
	SMG58031_CONFIG_MUX_AIN3_GND				// MUX选通的连接到PGA的引脚为 AIN3 和 GND
};

//运行状态或单次转换位
//运行状态或单次转换启动此位确定设备的运行状态。 OS只能在掉电状态下写入，并且在转换正在进行时无效。
enum SMG58031_CONFIG_OS{
    SMG58031_CONFIG_OS_INVALID = 0, 			// 写入时无效
	SMG58031_CONFIG_OS_BEGIN_SINGLE = 1,		// 写入时启动单词转换
	SMG58031_CONFIG_OS_CONVERT_ING = 0,			// 读取时表示芯片正在进行转换
	SMG58031_CONFIG_OS_CONVERT_NOT = 1,			// 读取时表示芯片没有进行转换
};

// 配置寄存器
typedef union {
	unsigned short regval;
	struct{
		uint8_t comp_que:2;						// 比较器队列和失能
		uint8_t comp_lat:1;						// 比较器锁存配置
		uint8_t comp_pol:1;						// 比较器极性配置
		uint8_t comp_mode:1;					// 比较器工作模式
		uint8_t dr:3;							// 转换速率配置
		uint8_t mode:1;							// 数据转换模式配置
		uint8_t pga:3;							// 满量程范围配置
		uint8_t mux:3;							// 通道选择配置
		uint8_t os:1;							// 转换控制和工作状态
	}reg;
}smg58031_register_config_t;

// 是否采用外部电压作为参考电压
enum SGM58031_CONFIG1_EXT_REF{
	SGM58031_CONFIG1_EXT_REF_NONE, 				// 不采用外部电压作为参考电压(默认)
	SGM58031_CONFIG1_EXT_REF_AIN3,				// 采用 AIN3 电压作为参考电压
};

// 似乎与 I2C 总线电压范围有关
// I2C 电平低于 3V 置 0
// I2C 电平高于 3V 置 1
enum SGM58031_CONFIG1_BUS_FLEX{
	// 0 = 在I2C总线电压低于器件VDD的情况下禁用漏电阻断电路(默认)
	// I2C 接口仍然正常工作，但当 VBUS < VDD 时 VDD 出现泄漏 - 0.3V
	SGM58031_CONFIG1_BUS_LOW_VOLTAGE_DISABLE,
	//1 = 总线电压可以低于VDD，而不会引起泄漏。
	//VDD 范围为 3V 至 5.5V，I2C 总线电压应限制为 3V 至 5.5V
	SGM58031_CONFIG1_BUS_LOW_VOLTAGE_ENABLE
};

// 设置为 1 时, 用于做输入传感器异常检测, 如果输入端的传感器开路, 那读数为最大值
enum SGM58031_CONFIG1_BURNOUT{
	SGM58031_CONFIG1_BURNOUT_NOT,				// 无电流源(默认)
	SGM58031_CONFIG1_BURNOUT_2uA,				// 在 AINs 2uA 的电流源 
};

// 转换速率模式选择
enum SGM58031_CONFIG1_DR_SEL{	
	SGM58031_CONFIG1_DR_SEL_1,	// 0 = DR[2:0] = 000 ~ 111 for conversion rate of 6.25Hz, 12.5Hz, 25Hz, 50Hz, 100Hz, 200Hz, 400Hz and 800Hz (default)
	SGM58031_CONFIG1_DR_SEL_2,	// 1 = DR[2:0] = 000 ~ 111 for conversion rate of 7.5Hz, 15Hz, 30Hz, 60Hz, 120Hz, 240Hz, 480Hz and 960Hz
};

// 掉电控制
enum SGM58031_CONFIG1_PD{	
	SGM58031_CONFIG1_PD_POWER_DOWN = 1,	// 掉电控制
};

// 配置寄存器1
typedef union{
	unsigned short regval;
	struct {
		unsigned char na0:3;
		unsigned char ext_ref:1;
		unsigned char bus_flex:1;
		unsigned char reserved:1;
		unsigned char burnout:1;
		unsigned char dr_sel:1;
		unsigned char pd:1;
		unsigned char na1:7;
	}reg;
}smg58031_register_config1_t;

// 芯片 ID
typedef union{
	unsigned short regval;
	struct {
		unsigned char na0:5;
		unsigned char ver:3;
		unsigned char id:5;
		unsigned char na1:3;
	}reg;
}smg58031_register_chipid_t;

#endif