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GPMC并口多通道AD采集案例,基于TI AM62x四核處理器平臺(tái)!

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發(fā)表于 2024-8-23 15:50:59 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
關(guān)鍵詞: 嵌入式 , 核心板 , GPMC , ARM , 開發(fā)板
GPMC并口簡介
GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI處理器特有的通用存儲(chǔ)器控制器接口,是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等處理器專用于與外部存儲(chǔ)器設(shè)備的接口,如:
(1)FPGA器件
(2)ADC器件
(3)SRAM內(nèi)存
(4)NOR/NAND閃存

圖 1

GPMC并口特點(diǎn)
(1)小數(shù)據(jù)-低時(shí)延
在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中,如工業(yè)PLC、驅(qū)控一體控制器、運(yùn)動(dòng)控制器、CNC數(shù)控主板、繼電保護(hù)設(shè)備、小電流接地選線等,極其注重精確性與快速性,GPMC并口“小數(shù)據(jù)-低時(shí)延”的特點(diǎn)顯得格外耀眼,能夠很好地提高數(shù)據(jù)傳輸效率,降低傳輸成本。
(2)大數(shù)據(jù)-高帶寬
大數(shù)據(jù)時(shí)代對能源電力領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量傳輸、數(shù)據(jù)處理等方面提出了更高的要求。GPMC提供了最大的靈活性,以支持四個(gè)可配置片選中不同的時(shí)序參數(shù)和位寬配置。可根據(jù)外部設(shè)備的特點(diǎn),使用最佳的片選設(shè)置。可通過配置GPMC接口的時(shí)序參數(shù)和不同工作模式,最大速率可超過100MB/s。因此,GPMC“大數(shù)據(jù)-高帶寬”的特點(diǎn)在能源電力領(lǐng)域扮演著重要角色。
(3)低成本-低功耗
“低成本、低功耗、高性能”是如今智能設(shè)備發(fā)展趨勢,GPMC并口相對于PCIe串行接口,成本更低、功耗更低。兩者都為常用的通信接口,均可滿足高速通信要求,但在與FPGA通信的時(shí)候,用戶往往更喜歡選用GPMC并口,因?yàn)椋?/div>
1、使用低成本FPGA即可實(shí)現(xiàn)高速通信,而具備PCIe接口的FPGA成本則成倍增長。
2、具備PCIe接口的FPGA功耗往往較大,而低成本FPGA功耗較小。一般而言,低功耗器件的使用壽命也將更長。

AM62x典型應(yīng)用領(lǐng)域
AM62x應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,涵蓋工業(yè)PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、工商業(yè)儲(chǔ)能EMS、汽車充電樁、血液分析儀等領(lǐng)域,可滿足多種工業(yè)應(yīng)用要求。

圖 2 AM62x典型應(yīng)用領(lǐng)域

基于GPMC的多通道AD采集案例演示
下文主要介紹基于GPMC的多通道AD采集案例演示,為了簡化描述,僅摘錄案例功能描述與測試結(jié)果。

案例說明
案例功能:AM62x通過Cortex-A53核心啟動(dòng)Linux系統(tǒng)以初始化GPMC接口,Cortex-M4FSS核心通過GPMC接口采集TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道數(shù)據(jù),通過仿真器結(jié)合CCS軟件查看對應(yīng)通道數(shù)據(jù)的波形。
系統(tǒng)流程圖如下所示:

圖 3

原理說明如下:
(1)Cortex-A53核心:
運(yùn)行Linux系統(tǒng)以初始化GPMC接口,啟動(dòng)Cortex-M4FSS核心。
(2)Cortex-M4FSS核心:
周期性發(fā)送AD轉(zhuǎn)換信號,觸發(fā)TL7606I-A1模塊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,待轉(zhuǎn)換完成后通過GPMC接口讀取、保存TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道數(shù)據(jù),結(jié)合調(diào)試工具、CCS軟件將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可視化的波形。

硬件連接
請將創(chuàng)龍科技TL7606I-A1模塊插至評估板GPMC(J9)擴(kuò)展接口,并使用5V電源對模塊進(jìn)行獨(dú)立供電。
請使用信號發(fā)生器輸出頻率為1KHz、峰峰值為2Vpp(即幅值為1V)的正弦波信號,信號輸入至TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道。使用創(chuàng)龍科技TL-XDS200仿真器連接評估板TI Rev B JTAG(CON7)接口至PC端。
備注:信號發(fā)生器輸出信號請勿超過TL7606I-A1模塊量程,否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 4 TL7606I-A1模塊硬件連接示意圖

圖 5 TL7606I-A1模塊硬件連接示意圖

為了使評估板兼容TL7606I-A1模塊的J6接口,需將評估板J9接口的pin3、pin4、pin6引腳分別連接到評估板J11接口的pin10、pin4、pin6引腳,分別對應(yīng)TL7606I-A1模塊的信號轉(zhuǎn)換、信號復(fù)位、信號轉(zhuǎn)換狀態(tài)功能引腳,請按下表引腳對應(yīng)關(guān)系飛線連接評估板J9接口與J11接口。

表 1

案例測試
請參考我司產(chǎn)品資料的用戶手冊,進(jìn)行配置運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行Cortex-M4FSS核心程序等操作,8通道數(shù)據(jù)采集以及單通道數(shù)據(jù)采集的測試結(jié)果如下所示。

(1)8通道數(shù)據(jù)采集
程序運(yùn)行后在CCS軟件的控制臺(tái)輸出8個(gè)通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點(diǎn)保存結(jié)果。

圖 6

依次點(diǎn)擊"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形,以通道1為例進(jìn)行演示。

圖 7

在彈出界面中按照下圖內(nèi)容進(jìn)行配置,然后點(diǎn)擊OK,即可查看AD信號的時(shí)域波形。

圖 8

表 2

顯示的數(shù)據(jù)長度(即將多少個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示,該數(shù)值不能大于Acquisition Buffer Size)

圖 9

本次使用TL7606I-A1模塊進(jìn)行測試,在上圖中可看到通道1的時(shí)域波形,波形的幅值約為6676。從CCS看到的波形值為AD芯片內(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量,從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊得到的換算公式均為:數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768,則AD信號實(shí)際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V,與信號發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。

(2)單通道數(shù)據(jù)采集
程序運(yùn)行后在CCS軟件的控制臺(tái)輸出1個(gè)通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點(diǎn)保存結(jié)果。

圖 10

依次點(diǎn)擊"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形。

圖 11

在彈出界面中按照下圖內(nèi)容進(jìn)行配置,然后點(diǎn)擊OK,即可查看AD信號的時(shí)域波形。

圖 12

圖 13

本次使用TL7606I-A1模塊進(jìn)行測試,在上圖中可看到通道1的時(shí)域波形,波形的幅值約為6675。從CCS看到的波形值為AD芯片內(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量,從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊得到的換算公式均為:數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768,則AD信號實(shí)際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V,與信號發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。
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