ADS1118基本功能
ADS1118是TI的16位ADC，内置1MHz晶振和參考電壓源，轉換速度8~860次每秒可調，量程±0.256V到±6.144V可調，可選單端輸入或差分輸入，内部內建溫度傳感器。
ADS1118寄存器
ADS1118的寄存器非常簡單，隻有2個16bit的寄存器。其中一個為隻讀寄存器，儲存ADC轉換後的值；另一個為配置寄存器，配置采集通道、正負量程、采集模式、采集速率、采集源（電壓或溫度）等。
ADS1118的轉換寄存器
ADS1118的轉換寄存器長度為16位，以補碼的形式編碼，用來儲存每次AD轉換後的結果。
ADS1118的配置寄存器
| 位 | 名字 | 讀寫類型 | 初始值 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15 | SS | 讀寫 | 0h | 單次轉換開始，隻用于單次轉換模式，沒有轉換時寫入1表示開始轉換，寫入0沒有作用，正在轉換時寫入1也沒有作用，此位永遠讀取為0 |
| 14~12 | MUX | 讀寫 | 0h | 選擇電壓的輸入通道： 000=Ain0+ Ain1-（差分）；001=Ain0+ Ain3-（差分）；010=Ain1+ Ain3-（差分）；011=Ain2+ Ain3-（差分）;100=Ain0+(單端)；101=Ain1+(單端)；110=Ain2+(單端)；111=Ain3+(單端) 單端輸入負參考為GND |
| 11~9 | PGA | 讀寫 | 2h | 量程選擇：000=±6.144V；001=±4.096V；010=±2.048V；011=±1.024V；100=±0.512V；101=110=111=±0.256V； |
| 8 | MODE | 讀寫 | 1h | 選擇轉換模式，0=連續轉換模式，1=單次轉換模式（單次轉換完成後變為掉電狀态） |
| 7~5 | DR | 讀寫 | 4h | 轉換速率：000=8；001=16；010=32；011=31；100=128；101=250；110=475；111=860（次每秒） |
| 4 | TS_MODE | 讀寫 | 0h | 0=采集電壓；1=采集内部溫度傳感器 |
| 3 | PULLUP_EN | 讀寫 | 1h | 控制是否使能DOUT/DRDY引腳的内部弱上拉：0=不上拉，1=上拉（推薦） |
| 2~1 | NOP | 讀寫 | 1h | 确定此次參數設定是否有效：01=設定生效，其他皆為使ADS1118忽略此次設定 |
| 保留 | 隻讀 | 1h | 保留位，寫0或寫1沒有任何影響，讀取永遠為1 |
ADS1118讀寫時序分析
ADS1118共有兩種讀寫模式：32-Bit模式和16-Bit模式，兩種模式均為高位在前。32-Bit模式用于CS（片選）引腳始終為低的情況，16-Bit模式用于片選引腳由單片機IO控制的情況。
32-Bit模式
32-Bit模式下CS引腳可以一直保持為低，節省一個IO口。32-Bit模式可以細分為兩種，一種是把設定寄存器（16bit）寫入兩次，一種是寫入一次後第二次（後16bit）寫0。
讀取到的資料隻有一種格式，前16位為轉換寄存器中儲存的上次轉換的值，後16位為剛才寫入的寄存器設定。在每次完成32-Bit通信後，DOUT/DRDY引腳再次拉低時代表下一次AD采集已完成，可以讀取資料。
16-Bit模式
16-Bit模式要求在每兩次通信之間CS（片選）引腳要拉高一次。每次通信可寫入16bit的配置寄存器值和讀取到16bit的轉換寄存器值。
ADS1118資料格式
電壓采集資料格式
ADS1118采用補碼的資料格式，采集電壓時，讀取到的16bit資料可以直接賦給C語言中的short（有符号16bit整數）類型然後根據量程乘以比例系數得到電壓值。量程和比例系數表如下。
| 量程 | 比例系數 |
|---|---|
| ±6.144V | 187.5μV |
| ±4.096V | 125μV |
| ±2.048V | 62.5μV |
| ±1.024V | 31.25μV |
| ±0.512V | 15.625μV |
| ±0.256V | 7.8125μV |
溫度采集資料格式
ADS1118通信得到的16位溫度資料中隻有高14位有效（低兩位永遠為0），為一個14位有符号整數。在處理過程中可以将資料先按照無符号數向右位移（>>）2位，再判斷第14位是否為1（1則表示溫度為負），若為1則減一轉化為反碼，在将低13位按位取反得到原碼，再取負，就能将其轉化為16位有符号整數（short）直接進行下一步運算。參考C語言程式如下：
val = ((unsigned short)val) >> 2;//溫度資料高十四位有效
if(val & 0x2000){//溫度資料第十四位表明是否為負數
unsigned short temp = ((unsigned short)val) ^ 0x2000;//第十四位清零
temp = temp-1;//轉換為反碼
temp = (~temp)&0x1FFF; //低十三位按位取反得原碼
val = -temp; //重新取負轉換為十六位的補碼格式
}
測試代碼
包含ADS1118.c和ADS1118.h，封裝了4個通道單端采集函數和溫度采集函數，采用模拟全雙工SPI，STM32 HAL庫風格，移植的朋友需要改一下ADS1118_ReadWrite。