前 言

本文主要介紹基于全志科技T3(ARM Cortex-A7)國(guó)產(chǎn)處理器的8/16通道AD采集開(kāi)發(fā)案例，使用核芯互聯(lián)CL1606/CL1616國(guó)產(chǎn)AD芯片，亦適用于ADI AD7606/AD7616。CL1606/CL1616與AD7606/AD7616軟硬件兼容。

備注：

（1）創(chuàng)龍科技TL7606I模塊使用AD芯片為核芯互聯(lián)CL1606或ADI AD7606，兩者均測(cè)試通過(guò)，且測(cè)試步驟無(wú)差別。

（2）創(chuàng)龍科技TL7616P模塊使用AD芯片為核芯互聯(lián)CL1616或ADI AD7616，兩者均測(cè)試通過(guò)，且測(cè)試步驟無(wú)差別。

*硬件平臺(tái)：

創(chuàng)龍科技T3工業(yè)評(píng)估板

TL7606I多通道AD模塊

TL7616P多通道AD模塊

目前，創(chuàng)龍科技已推出T3+FPGA（紫光同創(chuàng)PGL25G/PGL50G）全國(guó)產(chǎn)一體化工業(yè)核心板方案，國(guó)產(chǎn)化率100%（連接器亦為國(guó)產(chǎn)），可通過(guò)FPGA端拓展接口接入多片國(guó)產(chǎn)AD，歡迎咨詢(xún)。

SOM-TLT3F核心板正面圖

TLT3F-EVM開(kāi)發(fā)板正面圖

ad_display案例

案例說(shuō)明

案例功能：評(píng)估板通過(guò)SPI接口，使用創(chuàng)龍科技TL7606I/TL7616P模塊采集8通道或16通道數(shù)據(jù)，并通過(guò)Qt顯示波形。

案例支持如下2種模式：

1. 單步模式：程序?qū)?huì)采集1024個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示靜態(tài)波形。
2. 連續(xù)模式：程序?qū)?huì)連續(xù)采集數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)波形。

程序流程如下圖所示。

圖 1 程序流程圖

案例測(cè)試

TL7606I模塊測(cè)試

硬件連接。

請(qǐng)使用VGA線將評(píng)估板VGA OUT接口與VGA顯示屏連接。

由于評(píng)估底板拓展接口未預(yù)留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進(jìn)行飛線，并且應(yīng)盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 2

將評(píng)估底板SPI FLASH(U6)空貼后的引腳1(SPI CS)、2(SPI MISO)、5(SPI MOSI)、6(SPI CLK)和4(GND)通過(guò)飛線引出。

圖 3

將SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳與TL7606I模塊的J6接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

表 1

請(qǐng)使用杜邦線或飛線將評(píng)估底板CAMERA0(J11)接口與TL7606I模塊的J3、J6接口，參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為T(mén)L7606I模塊提供5V直流電源和控制信號(hào)。

表 2

備注："/"表示無(wú)需連接。

圖 4

案例支持TL7606I模塊8通道同時(shí)采集與顯示。本次測(cè)試以TL7606I模塊V4和V7通道為例，請(qǐng)將TL7606I模塊的V4和V7通道分別正確連接至信號(hào)發(fā)生器A通道和B通道。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為5Vpp（即幅值為2.5V）的正弦波信號(hào)，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2Vpp（即幅值為1V）的正弦波信號(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過(guò)模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 5

案例測(cè)試。

為確保Qt程序運(yùn)行的流暢性，評(píng)估板將使用eMMC啟動(dòng)模式進(jìn)行測(cè)試，請(qǐng)確保eMMC已固化最新系統(tǒng)。

請(qǐng)先取出Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡，根據(jù)底板絲印將啟動(dòng)方式選擇撥碼開(kāi)關(guān)撥為0，將評(píng)估板上電，系統(tǒng)將從eMMC啟動(dòng)。

請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display、"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件和"driver\bin"目錄下的ad76x6.ko驅(qū)動(dòng)文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時(shí)，將案例"qwt\libqwt-6.1.3"目錄下的所有文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)"/usr/local/Qt-5.9.0/lib/"目錄下。

在評(píng)估板文件系統(tǒng)boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令將其固化至eMMC，并重啟系統(tǒng)。

Target# dd if=boot_package_vga_ad7606.fex of=/dev/mmcblk0 seek=32800

Target# dd if=boot_package_vga_ad7606.fex of=/dev/mmcblk0 seek=24576

Target# sync

Target# reboot

圖 6

評(píng)估板系統(tǒng)重啟后，進(jìn)入評(píng)估板文件系統(tǒng)執(zhí)行如下命令加載驅(qū)動(dòng)。加載成功后，將會(huì)生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)"/dev/ad7606"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7606

圖 7

執(zhí)行如下命令，關(guān)閉默認(rèn)運(yùn)行的Qt GUI顯示，并使能Qt程序運(yùn)行環(huán)境。

Target# killall Launcher

Target# killall -9 MediaUI

Target# killall -9 CameraUI

Target# fbinit

Target# echo 0,0 > /sys/class/disp/disp/attr/fb2ui

Target# source /qt5.9.sh

圖 8

執(zhí)行如下命令，查詢(xún)程序運(yùn)行參數(shù)。

Target# ./ad_display --help

圖 9

單步模式

執(zhí)行如下命令，以單步模式采集數(shù)據(jù)。

Target# ./ad_display -d /dev/ad7606 -m 1

參數(shù)解析：

-d：指定設(shè)備節(jié)點(diǎn)；

-m：選擇運(yùn)行模式（1表示單步模式，2表示連續(xù)模式）。

圖 10

同時(shí)，VGA顯示屏將會(huì)顯示靜態(tài)波形，如下圖所示。

圖 11

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)行。

圖 12

連續(xù)模式

執(zhí)行如下命令，以連續(xù)模式采集數(shù)據(jù)。

Target# ./ad_display -d /dev/ad7606 -m 2

圖 13

同時(shí)，VGA顯示屏將會(huì)實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)波形，如下圖所示。

圖 14

程序運(yùn)行過(guò)程中，CPU占用率約為26%。

圖 15

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)行。

圖 16

TL7616P模塊測(cè)試

1. 硬件連接。

請(qǐng)使用VGA線將評(píng)估板VGA OUT接口與VGA顯示屏連接。

由于評(píng)估底板拓展接口未預(yù)留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進(jìn)行飛線，并且應(yīng)盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 17

將評(píng)估底板SPI FLASH(U6)空貼后的引腳1(SPI CS)、2(SPI MISO)、5(SPI MOSI)、6(SPI CLK)和4(GND)通過(guò)飛線引出。

圖 18

請(qǐng)通過(guò)飛線將TL7616P模塊CON1接口與SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳、CAMERA0(J11)接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

其中，CAMERA0(J11)接口的pin23~pin24引腳為T(mén)L7616P模塊提供控制信號(hào)。

表 3

備注："/"表示無(wú)需連接。

請(qǐng)通過(guò)飛線將評(píng)估底板C2電解電容器的正負(fù)極引出，并與TL7616P模塊CON2接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為T(mén)L7616P模塊提供12V直流電源。

表 4

案例支持TL7616P模塊16通道AD數(shù)據(jù)同時(shí)采集與顯示。本次測(cè)試以TL7616P模塊V1A和V1B通道為例，請(qǐng)將TL7616P模塊的V1A和V1B通道分別正確連接至信號(hào)發(fā)生器A通道和B通道。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為5Vpp（即幅值為2.5V）的正弦波信號(hào)，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2Vpp（即幅值為1V）的正弦波信號(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過(guò)模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 19

案例測(cè)試。

為確保Qt程序運(yùn)行的流暢性，評(píng)估板將使用eMMC啟動(dòng)模式進(jìn)行測(cè)試，請(qǐng)確保eMMC已固化最新系統(tǒng)。

請(qǐng)先取出Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡，根據(jù)底板絲印將啟動(dòng)方式選擇撥碼開(kāi)關(guān)撥為0，將評(píng)估板上電，系統(tǒng)將從eMMC啟動(dòng)。

請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display、"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件和"driver\bin"目錄下的ad76x6.ko驅(qū)動(dòng)文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時(shí)，將案例"qwt\libqwt-6.1.3"目錄下的所有文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)"/usr/local/Qt-5.9.0/lib/"目錄下。

在評(píng)估板文件系統(tǒng)boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令將其固化至eMMC，并重啟系統(tǒng)。

Target# dd if=boot_package_vga_ad7616.fex of=/dev/mmcblk0 seek=32800

Target# dd if=boot_package_vga_ad7616.fex of=/dev/mmcblk0 seek=24576

Target# sync

Target# reboot

圖 20

評(píng)估板系統(tǒng)重啟后，進(jìn)入評(píng)估板文件系統(tǒng)執(zhí)行如下命令加載驅(qū)動(dòng)。加載成功后，將會(huì)生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)"/dev/ad7616"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7616

圖 21

執(zhí)行如下命令，關(guān)閉默認(rèn)運(yùn)行的Qt GUI顯示，并使能Qt程序運(yùn)行環(huán)境。

Target# killall Launcher

Target# killall -9 MediaUI

Target# killall -9 CameraUI

Target# fbinit

Target# echo 0,0 > /sys/class/disp/disp/attr/fb2ui

Target# source /qt5.9.sh

圖 22

執(zhí)行如下命令，查詢(xún)程序命令參數(shù)。

Target# ./ad_display --help

圖 23

單步模式

執(zhí)行如下命令，以單步模式采集數(shù)據(jù)。

Target# ./ad_display -d /dev/ad7616 -m 1

參數(shù)解析：

-d：指定設(shè)備節(jié)點(diǎn)；

-m：選擇運(yùn)行模式（1表示單步模式，2表示連續(xù)模式）。

圖 24

同時(shí)，VGA顯示屏將會(huì)顯示靜態(tài)波形，如下圖所示。

圖 25

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)行。

圖 26

連續(xù)模式

執(zhí)行如下命令，以連續(xù)模式采集數(shù)據(jù)。

Target# ./ad_display -d /dev/ad7616 -m 2

圖 27

同時(shí)，VGA顯示屏將會(huì)實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)波形，如下圖所示。

圖 28

程序運(yùn)行過(guò)程中，CPU占用率約為26%。

圖 29

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)行。

圖 30

ad_capture案例

案例說(shuō)明

案例功能：評(píng)估板通過(guò)SPI接口，使用創(chuàng)龍科技TL7606I/TL7616P模塊采集8通道或16通道數(shù)據(jù)，然后將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓值并保存為csv文件。

程序流程如下圖所示。

圖 31 程序流程圖

案例測(cè)試

TL7606I模塊測(cè)試

硬件連接。

由于評(píng)估底板拓展接口未預(yù)留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進(jìn)行飛線，并且應(yīng)盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 32

將評(píng)估底板SPI FLASH(U6)空貼后的引腳1(SPI CS)、2(SPI MISO)、5(SPI MOSI)、6(SPI CLK)和4(GND)通過(guò)飛線引出。

圖 33

將SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳與TL7606模塊的J6接口按照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

表 5

請(qǐng)使用杜邦線將評(píng)估底板CAMERA0(J11)接口與TL7606I模塊的J3、J6接口按照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為T(mén)L7606I模塊提供5V直流電源和控制信號(hào)。

表 6

備注："/"表示無(wú)需連接。

圖 34

案例支持TL7606I模塊8通道AD數(shù)據(jù)同時(shí)采集與顯示。本次測(cè)試以TL7606I模塊V3和V8通道為例，請(qǐng)將TL7606I模塊的V3和V8通道分別正確連接至信號(hào)發(fā)生器A通道和B通道。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為4Vpp（即幅值為2V）的正弦波信號(hào)，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為6Vpp（即幅值為3V）的正弦波信號(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過(guò)模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 35

案例測(cè)試。

請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_capture、驅(qū)動(dòng)文件ad76x6.ko和"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。

在評(píng)估板文件系統(tǒng)boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令將其固化至Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡，并重啟系統(tǒng)。

Target# dd if=boot_package_vga_ad7606.fex of=/dev/mmcblk1 seek=32800

Target# dd if=boot_package_vga_ad7606.fex of=/dev/mmcblk1 seek=24576

Target# sync

Target# reboot

圖 36

評(píng)估板系統(tǒng)重啟后，進(jìn)入評(píng)估板文件系統(tǒng)執(zhí)行如下命令加載驅(qū)動(dòng)。加載成功后，將會(huì)生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)"/dev/ad7606"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7606

圖 37

執(zhí)行如下命令，查詢(xún)程序運(yùn)行參數(shù)。

Target# ./ad_capture --help

圖 38

執(zhí)行如下命令，AD模塊將會(huì)采集8192個(gè)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成電壓值。

Target# ./ad_capture -d /dev/ad7606 -n 1024

圖 39

按"Ctrl + C"退出程序，同時(shí)將會(huì)在當(dāng)前目錄下生成data.csv文件。

圖 40

請(qǐng)將生成的data.csv文件拷貝至Windows任意目錄下，并使用Excel打開(kāi)，如下圖所示。其中，第C列數(shù)據(jù)為T(mén)L7606I模塊V3通道的采集數(shù)據(jù)，第H列數(shù)據(jù)為T(mén)L7606I模塊V8通道的采集數(shù)據(jù)，默認(rèn)單位為：V。

圖 41

請(qǐng)通過(guò)Excel的二維折線圖，將采集數(shù)據(jù)顯示為更加直觀的波形圖，如下圖所示。

圖 42

圖 43

TL7616P模塊測(cè)試

硬件連接。

由于評(píng)估底板拓展接口未預(yù)留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進(jìn)行飛線，并且應(yīng)盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 44

將評(píng)估底板SPI FLASH(U6)空貼后的引腳1(SPI CS)、2(SPI MISO)、5(SPI MOSI)、6(SPI CLK)和4(GND)通過(guò)飛線引出。

圖 45

請(qǐng)通過(guò)飛線將TL7616P模塊CON1接口與SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳、CAMERA0(J11)接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。其中，CAMERA0(J11)接口的pin23~pin24引腳為T(mén)L7616P模塊提供控制信號(hào)。

表 7

備注："/"表示無(wú)需連接。

請(qǐng)通過(guò)飛線將評(píng)估底板C2電解電容器的正負(fù)極引出，并與TL7616P模塊CON2接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為T(mén)L7616P模塊提供12V直流電源。

表 8

案例支持TL7616P模塊16通道AD數(shù)據(jù)同時(shí)采集與顯示。本次測(cè)試以TL7616P模塊V0A和V0B通道為例，請(qǐng)將TL7616P模塊的V0A和V0B通道分別正確連接至信號(hào)發(fā)生器A通道和B通道。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為4Vpp（即幅值為2V）的正弦波信號(hào)，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為6Vpp（即幅值為3V）的正弦波信號(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過(guò)模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 46

案例測(cè)試。

請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_capture、驅(qū)動(dòng)文件ad76x6.ko和"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。

在評(píng)估板文件系統(tǒng)boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令將其固化至Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡，并重啟系統(tǒng)。

Target# dd if=boot_package_vga_ad7616.fex of=/dev/mmcblk1 seek=32800

Target# dd if=boot_package_vga_ad7616.fex of=/dev/mmcblk1 seek=24576

Target# sync

Target# reboot

圖 47

評(píng)估板系統(tǒng)重啟后，進(jìn)入評(píng)估板文件系統(tǒng)執(zhí)行如下命令加載驅(qū)動(dòng)。加載成功后，將會(huì)生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)"/dev/ad7616"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7616

圖 48

執(zhí)行如下命令，查詢(xún)程序運(yùn)行參數(shù)。

Target# ./ad_capture --help

圖 49

執(zhí)行如下命令，AD模塊將會(huì)采集16384個(gè)數(shù)據(jù)。

Target# ./ad_capture -d /dev/ad7616 -n 1024

圖 50

按"Ctrl + C"退出程序，同時(shí)將會(huì)在當(dāng)前目錄下生成data.csv文件。

圖 51

請(qǐng)將生成的data.csv文件拷貝至Windows任意目錄下，并使用Excel打開(kāi)，如下圖所示。其中，第A列數(shù)據(jù)為T(mén)L7616P模塊V0A通道的采集數(shù)據(jù)，第B列數(shù)據(jù)為T(mén)L7616P模塊V0B通道的采集數(shù)據(jù)，默認(rèn)單位為：V。

圖 52

請(qǐng)通過(guò)Excel的二維折線圖，將采集數(shù)據(jù)顯示為更加直觀的波形圖，如下圖所示。

圖 53

圖 54