前 言

本文主要介紹基于全志科技T113-i處理器的8/16通道AD采集開發(fā)案例，使用的AD芯片為核芯互聯(lián)CL1606/CL1616（國產(chǎn)）、ADI AD7606/AD7616。適用開發(fā)環(huán)境：

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

虛擬機(jī)：VMware15.5.5

Linux開發(fā)環(huán)境：Ubuntu18.04.4 64bit

U-Boot：U-Boot-2018.07

Kernel：Linux-5.4.61、Linux-RT-5.4.61

LinuxSDK：T113-i_Tina5.0-V1.0(Linux)

無特殊說明情況下，本文默認(rèn)使用NAND FLASH配置評估板，默認(rèn)從Linux系統(tǒng)啟動卡啟動系統(tǒng)（SD啟動模式）進(jìn)行測試。eMMC配置評估板請根據(jù)實際情況選擇對應(yīng)目錄文件。

本文檔對應(yīng)案例的測試結(jié)果說明如下表所示。

備注：

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

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

ad_display案例

案例說明

案例功能：評估板通過SPI總線采集8/16通道AD數(shù)據(jù)，ARM核心運行Linux應(yīng)用程序，RISC-V核心運行RTOS程序。RISC-V核心通過rpmsg發(fā)送AD數(shù)據(jù)至Linux應(yīng)用程序，Linux應(yīng)用程序接收并轉(zhuǎn)換為電壓值，通過Qt顯示波形。

系統(tǒng)工作示意框圖如下所示。

圖 1?系統(tǒng)工作示意框圖

AD采集數(shù)據(jù)通過rpmsg傳輸流程圖如下所示。

圖 2

案例源碼位于產(chǎn)品資料“4-軟件資料Demoplatform-demosad_display”目錄下，具體目錄結(jié)構(gòu)說明如下。

案例支持如下2種模式：

單次采集：程序采集1024個數(shù)據(jù)后，顯示靜態(tài)波形。

連續(xù)采集：程序?qū)B續(xù)采集數(shù)據(jù)，并實時顯示動態(tài)波形。

程序流程如下圖所示。

圖?3?程序流程圖

案例測試

TL7606I模塊測試

1.硬件連接

請使用HDMI線將評估板HDMI OUT接口與HDMI顯示屏連接。

由于評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。TL7606I模塊使用5V電源供電，J1跳線帽連接至0，使用±5V量程。硬件連接如下圖所示。

圖?4

備注：TL7606I模塊默認(rèn)為并行輸出模式。本案例是采用串行接口模式，請先參考如下原理圖改為串行接口模式。

圖?5

將評估底板的R76電阻空貼，避免引腳復(fù)用影響SPI_MISO信號。并根據(jù)評估底板絲印將SPI1測試點TP25(SPI1 MISO)、TP26(SPI1 MOSI)、TP27(SPI1 CLK)、TP28(SPI1 CS)通過飛線引出。

圖?6

圖?7

將SPI1測試點飛線引出的引腳與TL7606I模塊的J6接口參照下表對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

請使用杜邦線或飛線將評估底板TTL UART4(CON10)、TTL UART5(CON11)接口與TL7606I模塊的J3、J6接口，參照下表對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為TL7606I模塊提供控制信號。

圖?8

案例支持TL7606I模塊8通道同時采集與顯示。本次測試以TL7606I模塊V1和V8通道為例，請將TL7606I模塊的V1和V8通道分別正確連接至信號發(fā)生器A通道和B通道。信號發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導(dǎo)致模塊損壞。

圖 9

2.案例測試

在U-Boot命令行執(zhí)行如下命令，關(guān)閉設(shè)備樹UART1，UART2，UART4，UART5節(jié)點并刪除reg_usb0_vbus節(jié)點GPIO配置。

備注：此修改方法重啟評估板后會失效。

Target# fdt set /soc/uart@2500400 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2500800 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2501000 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2501400 status disabled

Target# fdtrm /usb0-vbus gpio

Target# boot

圖 10

將本案例"risc-vbin"目錄下的可執(zhí)行文件amp_rv0.bin拷貝至評估板系統(tǒng)的"/lib/firmware/"目錄下，執(zhí)行如下命令，啟動RISC-V核心并加載工程鏡像。

Target# echo amp_rv0.bin> /sys/class/remoteproc/remoteproc1/firmware //指定加載的工程鏡像

Target# echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc1/state //啟用HiFi4 DSP核心并加載工程鏡像

圖 11

RISC-V核心啟動后將自動運行程序，RS232 UART2串口終端將會打印如下類似信息。

圖 12

評估板上電后，請將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display拷貝至評估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時，將案例"qwtbin"目錄下的壓縮包解壓，將解壓后的文件拷貝至評估板文件系統(tǒng)"/usr/lib/"目錄下。

備注：由于"qwtbin"目錄下的壓縮包文件包含鏈接文件，因此須將該壓縮包拷貝至Ubuntu下解壓。

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

Target# killall Launcher

Target# fbinit

圖?13

執(zhí)行如下命令，查詢程序命令參數(shù)。

Target# ./ad_display --h --platform linuxfb

圖?14

（1）單次采集

執(zhí)行如下命令，單次采集1024個數(shù)據(jù)采樣點，本次測試采樣率為41998SPS。

Target# ./ad_display -d ad7606 -m 1--platform linuxfb

參數(shù)解析：

-d：指定設(shè)備節(jié)點；

-m：選擇運行模式（1表示單次采集，2表示連續(xù)采集）。

圖?15

同時，HDMI顯示屏將會顯示靜態(tài)波形，如下圖所示。

備注：由于波形顯示窗口全屏顯示將占用較多CPU資源，會導(dǎo)致波形顯示延遲，因此案例對波形顯示窗口進(jìn)行縮小。

圖?16

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖?17

（2）連續(xù)采集

執(zhí)行如下命令，以連續(xù)采集數(shù)據(jù)，本次測試采樣率為41921SPS。

Target# ./ad_display -d ad7606 -m 2 --platform linuxfb

圖?18

同時，HDMI顯示屏將會實時顯示動態(tài)波形，如下圖所示。

備注：由于采樣率的提高會影響波形實時顯示，若波形顯示窗口全屏顯示將會導(dǎo)致波形顯示延遲，因此案例對波形顯示窗口進(jìn)行縮小。

圖?19

程序運行過程中，CPU0占用率為70%，CPU1占用率約48%。

圖?20

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖?21

TL7616P模塊測試

1.硬件連接

請使用HDMI線將評估板HDMI OUT接口與HDMI顯示屏連接。

由于評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?22

將評估底板的R76電阻空貼，并根據(jù)評估底板絲印將SPI1測試點TP25(SPI1 MISO)、TP26(SPI1 MOSI)、TP27(SPI1 CLK)、TP28(SPI1 CS)通過飛線引出。

圖?23

圖?24

將SPI1測試點飛線引出的引腳與TL7616P模塊的CON1接口參照下表對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

請使用杜邦線或飛線將評估底板TTL UART4(CON10)、TTL UART5(CON11)接口與TL7616P模塊的CON1接口，參照下表對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為TL7616P模塊提供控制信號。

圖?25

請通過飛線將評估底板C2電解電容器的正負(fù)極引出，并與TL7616P模塊CON2接口參照下表對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為TL7616P模塊提供12V直流電源。

案例支持TL7616P模塊16通道AD數(shù)據(jù)同時采集與顯示。本次測試以TL7616P模塊V3A和V5B通道為例，請將TL7616P模塊的V3A和V5B通道分別正確連接至信號發(fā)生器A通道和B通道。信號發(fā)生器設(shè)置A通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號，B通道輸出頻率為1KHz、峰峰值為2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導(dǎo)致模塊損壞。

圖 26

2.案例測試

在U-Boot命令行執(zhí)行如下命令，關(guān)閉設(shè)備樹UART1，UART2，UART4，UART5節(jié)點并刪除reg_usb0_vbus節(jié)點GPIO配置。

備注：此修改方法重啟評估板后會失效。

Target# fdt set /soc/uart@2500400 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2500800 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2501000 status disabled

Target# fdt set /soc/uart@2501400 status disabled

Target# fdtrm /usb0-vbus gpio

Target# boot

圖 27

將本案例"risc-vbin"目錄下的可執(zhí)行文件amp_rv0.bin拷貝至評估板系統(tǒng)的"/lib/firmware/"目錄下，執(zhí)行如下命令，啟動RISC-V核心并加載工程鏡像。

Target# echo amp_rv0.bin> /sys/class/remoteproc/remoteproc1/firmware //指定加載的工程鏡像

Target# echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc1/state //啟用HiFi4 DSP核心并加載工程鏡像

圖 28

RISC-V核心啟動后將自動運行程序，RS232 UART2串口終端將會打印如下類似信息。

圖 29

評估板上電后，請將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display拷貝至評估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時，將案例"qwtbin"目錄下的壓縮包解壓，將解壓后的文件拷貝至評估板文件系統(tǒng)"/usr/lib/"目錄下。

備注：由于"qwtbin"目錄下的壓縮包文件包含鏈接文件，因此須將該壓縮包拷貝至Ubuntu下解壓。

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

Target# killall Launcher

Target# fbinit

圖?30

執(zhí)行如下命令，查詢程序命令參數(shù)。

Target# ./ad_display --h --platform linuxfb

圖?31

（1）單次采集

執(zhí)行如下命令，單次采集1024個數(shù)據(jù)采樣點，本次測試采樣率為26449SPS。

Target# ./ad_display -d ad7616 -m 1 --platform linuxfb

參數(shù)解析：

-d：指定設(shè)備節(jié)點；

-m：選擇運行模式（1表示單次采集，2表示連續(xù)采集）。

圖?32

同時，HDMI顯示屏將會顯示靜態(tài)波形，如下圖所示。

圖?33

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖?34

（2）連續(xù)采集

執(zhí)行如下命令，以連續(xù)采集數(shù)據(jù)，本次測試采樣率為26435SPS。

Target# ./ad_display -d ad7616 -m 2 --platform linuxfb

圖?35

同時，HDMI顯示屏將會實時顯示動態(tài)波形，如下圖所示。

圖?36

程序運行過程中，CPU0占用率為25%，CPU1占用率約為100%。

圖?37

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖?38

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審核編輯 黃宇