01前言
1 M" y+ {& u. d) _3 j: [某客户开发一款高精度工业测量仪器，打算使用 STM32H7+外置高精度 ADC 采样的分离方案来实现。客户选取了一款所属行业内比较通用的 ADC 采样芯片。在读取该 ADC 芯片手册后，客户发现该款 ADC 采样芯片使用 MCU 标准 SPI 与之通信存在问题，手册里面也推荐使用 DSP/FPGA 的来实现，客户一下就犯难了。为了降低成本和开发周期，客户想使用 MCU 来替代 DSP/FPGA 与 ADC 采样芯片的高速通信。

02现场调研与问题分析
根据客户提供的信号采集板上使用的 ADC 数据手册及现场反馈：
) R8 l+ p7 h* n$ }2 ~2 I1.该 ADC 转换芯片 DataSheet 提供的通信接口参考设计如下：
( ]$ d/ B1 W7 J
( N* o, O. [9 F6 h

2. 该 ADC 采样芯片工作于 Master 模式，DSP/FPGA 工作于 Slave 模式，其通信时序如下 图所示。
1 [* T1 J+ ?5 [. n( G/ _' x在 DRDY 信号的下降沿通过 DOUT0~DOUT7 引脚将数据输出到 DSP/FPGA。客户使用 STM32H7 的 SPI Slave 模式与该 IC 进行通信，采用 Software NSS 工作模式来接收 Master 的数据。
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! `' u& }  q5 |& {- x在连续采样模式下(Master 不间断采样)，STM32H7 接收数据正常，其通信时序如下图所示。



& Z( m' b$ F( n2 T4 ~8 y但是，当 Master 停止采样时，DCLK 仍然会一直工作发出工作时钟。此时，STM32H7 的 SPI 做 Slave 在 Stop 期间仍然会收到数据(无效干扰数据)。此数据会造成 Slave 端接收数据失序，如下图所示。
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7 q7 h0 C3 @) e8 h0 G

03问题分析与解决
显然使用标准 SPI 与该芯片进行通信是行不通的，再次聚焦到客户 DRDY 信号并未使用和充分利用，能否利用 DRDY 信号来滤除 Stop 期间的干扰信号呢？

$ @' i  I% y5 L+ Z9 n) O笔者也再次查阅 RM 后发现 STM32H7 的 SPI NSS 脉冲模式(RM 中称为 TI 模式)。在本文中统称为 NSS 脉冲模式，STM32H7 的 NSS 脉冲模式其核心要点如下：
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2 C' x) R; n* w0 G; O1 t# f2 @* F1. 通过设置 SPI_CFG2 寄存器的 SP[2:0]位来使能 SPI 工作在 NSS 脉冲模式，当 SPI 工作于 脉冲模式时，SCK 和 SS 引脚的信号极性、相位、字节序是固定的，不需要配置 CPOL, CPHA, LSBFRST, SSOM, SSOE, SSIOP 和 SSM 相关寄存器位。
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5 b6 f1 _' K) w3 ]2 ^4 U# ]2. SPI NSS 脉冲模式通信时序如下图，与标准 SPI 通信相比差异如下：
' C( q# t8 J/ J
启动数据传输前，NSS 会被拉高并维持一个时钟周期(NSS 脉冲)。

8 `/ _( Z  }$ d9 t  L9 \- Z; k数据帧的传输过程起止于 2 个 NSS 脉冲之间(前一帧 LSB 开始拉高 SS,前一帧 LSB 结束后 拉低 NSS 开始下一帧传输)。
) T5 Z) T4 [7 w0 D. G
- p5 |! N- E' L) p在时钟 SCK 的上升沿开始发送数据，在时钟 SCK 的下降沿进行采样和接收。

4 d2 A$ I' G$ r- j- d所以，STM32H7 的 SPI 的 NSS 脉冲模式时序刚好与该 ADC 芯片是匹配的。

2 Z# D3 D0 h3 p7 B1 T7 U' p5 E. y
. [* c0 u: o, H0 T" A( q
那么我们将客户的接法进行改进，并配置 STM32H7 的 SPI 工作于 NSS 脉冲模式，经过客户反复验证工作正常。
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