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(guó)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(wú)特殊說明情況下，本文默認(rèn)使用NAND FLASH配置評(píng)估板，默認(rèn)從Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡啟動(dòng)系統(tǒng)（SD啟動(dòng)模式）進(jìn)行測(cè)試。eMMC配置評(píng)估板請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)目錄文件。

本文檔對(duì)應(yīng)案例的測(cè)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(cè)試通過，且測(cè)試步驟無(wú)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(cè)試通過，且測(cè)試步驟無(wú)差別。

ad_display案例

案例說明

案例功能：評(píng)估板通過SPI總線采集8/16通道AD數(shù)據(jù)，ARM核心運(yùn)行Linux應(yīng)用程序，RISC-V核心運(yùn)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(gè)數(shù)據(jù)后，顯示靜態(tài)波形。

連續(xù)采集：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?3?程序流程圖

案例測(cè)試

TL7606I模塊測(cè)試

1.硬件連接

請(qǐng)使用HDMI線將評(píng)估板HDMI OUT接口與HDMI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。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(qǐng)先參考如下原理圖改為串行接口模式。

圖?5

將評(píng)估底板的R76電阻空貼，避免引腳復(fù)用影響SPI_MISO信號(hào)。并根據(jù)評(píng)估底板絲印將SPI1測(cè)試點(diǎn)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(cè)試點(diǎn)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。

請(qǐng)使用杜邦線或飛線將評(píng)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(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接，為TL7606I模塊提供控制信號(hào)。

圖?8

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V1和V8通道為例，請(qǐng)將TL7606I模塊的V1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2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號(hào)，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(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 9

2.案例測(cè)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(diǎn)并刪除reg_usb0_vbus節(jié)點(diǎn)GPIO配置。

備注：此修改方法重啟評(píng)估板后會(huì)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(píng)估板系統(tǒng)的"/lib/firmware/"目錄下，執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)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(dòng)后將自動(dòng)運(yùn)行程序，RS232 UART2串口終端將會(huì)打印如下類似信息。

圖 12

評(píng)估板上電后，請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時(shí)，將案例"qwtbin"目錄下的壓縮包解壓，將解壓后的文件拷貝至評(píng)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(yùn)行的Qt GUI顯示，使能Qt程序運(yùn)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(gè)數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)，本次測(cè)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(diǎn)；

-m：選擇運(yùn)行模式（1表示單次采集，2表示連續(xù)采集）。

圖?15

同時(shí)，HDMI顯示屏將會(huì)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(huì)導(dǎo)致波形顯示延遲，因此案例對(duì)波形顯示窗口進(jìn)行縮小。

圖?16

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)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(cè)試采樣率為41921SPS。

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

圖?18

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

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

圖?19

程序運(yùn)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(yùn)行。

圖?21

TL7616P模塊測(cè)試

1.硬件連接

請(qǐng)使用HDMI線將評(píng)估板HDMI OUT接口與HDMI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?22

將評(píng)估底板的R76電阻空貼，并根據(jù)評(píng)估底板絲印將SPI1測(cè)試點(diǎn)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(cè)試點(diǎn)飛線引出的引腳與TL7616P模塊的CON1接口參照下表對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行連接。

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

圖?25

請(qǐng)通過飛線將評(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(shí)采集與顯示。本次測(cè)試以TL7616P模塊V3A和V5B通道為例，請(qǐng)將TL7616P模塊的V3A和V5B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2.0Vpp（即幅值為1.0V）的正弦波信號(hào)，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(hào)，如下圖所示。待測(cè)信號(hào)電壓請(qǐng)勿超過模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 26

2.案例測(cè)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(diǎn)并刪除reg_usb0_vbus節(jié)點(diǎn)GPIO配置。

備注：此修改方法重啟評(píng)估板后會(huì)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(píng)估板系統(tǒng)的"/lib/firmware/"目錄下，執(zhí)行如下命令，啟動(dòng)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(dòng)后將自動(dòng)運(yùn)行程序，RS232 UART2串口終端將會(huì)打印如下類似信息。

圖 29

評(píng)估板上電后，請(qǐng)將案例bin目錄下的可執(zhí)行文件ad_display拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)任意目錄下。同時(shí)，將案例"qwtbin"目錄下的壓縮包解壓，將解壓后的文件拷貝至評(píng)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(yùn)行的Qt GUI顯示，使能Qt程序運(yùn)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(gè)數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)，本次測(cè)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(diǎn)；

-m：選擇運(yùn)行模式（1表示單次采集，2表示連續(xù)采集）。

圖?32

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

圖?33

按下"Ctrl + C"可停止程序運(yùn)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(cè)試采樣率為26435SPS。

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

圖?35

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

圖?36

程序運(yùn)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(yùn)行。

圖?38

由于篇幅過長(zhǎng)等原因，部分內(nèi)容均不逐一展示，如需獲取完整版詳細(xì)資料，請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)龍科技微信公眾號(hào)或官網(wǎng)，或者評(píng)論區(qū)留言，感謝您的支持！

審核編輯 黃宇