前 言

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

備注：

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

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

*硬件平臺：

創龍科技T3工業評估板

TL7606I多通道AD模塊

TL7616P多通道AD模塊

目前，創龍科技已推出T3+FPGA（紫光同創PGL25G/PGL50G）全國產一體化工業核心板方案，國產化率100%（連接器亦為國產），可通過FPGA端拓展接口接入多片國產AD，歡迎咨詢。

SOM-TLT3F核心板正面圖

TLT3F-EVM開發板正面圖

ad_display案例

案例說明

案例功能：評估板通過SPI接口，使用創龍科技TL7606I/TL7616P模塊采集8通道或16通道數據，并通過Qt顯示波形。

案例支持如下2種模式：

1. 單步模式：程序將會采集1024個數據后，顯示靜態波形。
2. 連續模式：程序將會連續采集數據，并實時顯示動態波形。

程序流程如下圖所示。

圖 1 程序流程圖

案例測試

TL7606I模塊測試

硬件連接。

請使用VGA線將評估板VGA OUT接口與VGA顯示屏連接。

由于評估底板拓展接口未預留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進行飛線，并且應盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 2

將評估底板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接口參照下表對應關系進行連接。

表 1

請使用杜邦線或飛線將評估底板CAMERA0(J11)接口與TL7606I模塊的J3、J6接口，參照下表對應關系進行連接，為TL7606I模塊提供5V直流電源和控制信號。

表 2

備注："/"表示無需連接。

圖 4

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V4和V7通道為例，請將TL7606I模塊的V4和V7通道分別正確連接至信號發生器A通道和B通道。信號發生器設置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，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，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導致模塊損壞。

圖 5

案例測試。

為確保Qt程序運行的流暢性，評估板將使用eMMC啟動模式進行測試，請確保eMMC已固化最新系統。

請先取出Linux系統啟動卡，根據底板絲印將啟動方式選擇撥碼開關撥為0，將評估板上電，系統將從eMMC啟動。

請將案例bin目錄下的可執行文件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驅動文件拷貝至評估板文件系統任意目錄下。同時，將案例"qwt\libqwt-6.1.3"目錄下的所有文件拷貝至評估板文件系統"/usr/local/Qt-5.9.0/lib/"目錄下。

在評估板文件系統boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件所在路徑下，執行如下命令將其固化至eMMC，并重啟系統。

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

評估板系統重啟后，進入評估板文件系統執行如下命令加載驅動。加載成功后，將會生成設備節點"/dev/ad7606"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7606

圖 7

執行如下命令，關閉默認運行的Qt GUI顯示，并使能Qt程序運行環境。

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

執行如下命令，查詢程序運行參數。

Target# ./ad_display --help

圖 9

單步模式

執行如下命令，以單步模式采集數據。

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

參數解析：

-d：指定設備節點；

-m：選擇運行模式（1表示單步模式，2表示連續模式）。

圖 10

同時，VGA顯示屏將會顯示靜態波形，如下圖所示。

圖 11

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖 12

連續模式

執行如下命令，以連續模式采集數據。

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

圖 13

同時，VGA顯示屏將會實時顯示動態波形，如下圖所示。

圖 14

程序運行過程中，CPU占用率約為26%。

圖 15

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖 16

TL7616P模塊測試

1. 硬件連接。

請使用VGA線將評估板VGA OUT接口與VGA顯示屏連接。

由于評估底板拓展接口未預留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進行飛線，并且應盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 17

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

圖 18

請通過飛線將TL7616P模塊CON1接口與SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳、CAMERA0(J11)接口參照下表對應關系進行連接。

其中，CAMERA0(J11)接口的pin23~pin24引腳為TL7616P模塊提供控制信號。

表 3

備注："/"表示無需連接。

請通過飛線將評估底板C2電解電容器的正負極引出，并與TL7616P模塊CON2接口參照下表對應關系進行連接，為TL7616P模塊提供12V直流電源。

表 4

案例支持TL7616P模塊16通道AD數據同時采集與顯示。本次測試以TL7616P模塊V1A和V1B通道為例，請將TL7616P模塊的V1A和V1B通道分別正確連接至信號發生器A通道和B通道。信號發生器設置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，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，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導致模塊損壞。

圖 19

案例測試。

為確保Qt程序運行的流暢性，評估板將使用eMMC啟動模式進行測試，請確保eMMC已固化最新系統。

請先取出Linux系統啟動卡，根據底板絲印將啟動方式選擇撥碼開關撥為0，將評估板上電，系統將從eMMC啟動。

請將案例bin目錄下的可執行文件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驅動文件拷貝至評估板文件系統任意目錄下。同時，將案例"qwt\libqwt-6.1.3"目錄下的所有文件拷貝至評估板文件系統"/usr/local/Qt-5.9.0/lib/"目錄下。

在評估板文件系統boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件所在路徑下，執行如下命令將其固化至eMMC，并重啟系統。

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

評估板系統重啟后，進入評估板文件系統執行如下命令加載驅動。加載成功后，將會生成設備節點"/dev/ad7616"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7616

圖 21

執行如下命令，關閉默認運行的Qt GUI顯示，并使能Qt程序運行環境。

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

執行如下命令，查詢程序命令參數。

Target# ./ad_display --help

圖 23

單步模式

執行如下命令，以單步模式采集數據。

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

參數解析：

-d：指定設備節點；

-m：選擇運行模式（1表示單步模式，2表示連續模式）。

圖 24

同時，VGA顯示屏將會顯示靜態波形，如下圖所示。

圖 25

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖 26

連續模式

執行如下命令，以連續模式采集數據。

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

圖 27

同時，VGA顯示屏將會實時顯示動態波形，如下圖所示。

圖 28

程序運行過程中，CPU占用率約為26%。

圖 29

按下"Ctrl + C"可停止程序運行。

圖 30

ad_capture案例

案例說明

案例功能：評估板通過SPI接口，使用創龍科技TL7606I/TL7616P模塊采集8通道或16通道數據，然后將采集的數據轉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

案例測試

TL7606I模塊測試

硬件連接。

由于評估底板拓展接口未預留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進行飛線，并且應盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 32

將評估底板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接口按照下表對應關系進行連接。

表 5

請使用杜邦線將評估底板CAMERA0(J11)接口與TL7606I模塊的J3、J6接口按照下表對應關系進行連接，為TL7606I模塊提供5V直流電源和控制信號。

表 6

備注："/"表示無需連接。

圖 34

案例支持TL7606I模塊8通道AD數據同時采集與顯示。本次測試以TL7606I模塊V3和V8通道為例，請將TL7606I模塊的V3和V8通道分別正確連接至信號發生器A通道和B通道。信號發生器設置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，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，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導致模塊損壞。

圖 35

案例測試。

請將案例bin目錄下的可執行文件ad_capture、驅動文件ad76x6.ko和"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件拷貝至評估板文件系統任意目錄下。

在評估板文件系統boot_package_vga_ad7606.fex鏡像文件所在路徑下，執行如下命令將其固化至Linux系統啟動卡，并重啟系統。

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

評估板系統重啟后，進入評估板文件系統執行如下命令加載驅動。加載成功后，將會生成設備節點"/dev/ad7606"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7606

圖 37

執行如下命令，查詢程序運行參數。

Target# ./ad_capture --help

圖 38

執行如下命令，AD模塊將會采集8192個數據，并轉換成電壓值。

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

圖 39

按"Ctrl + C"退出程序，同時將會在當前目錄下生成data.csv文件。

圖 40

請將生成的data.csv文件拷貝至Windows任意目錄下，并使用Excel打開，如下圖所示。其中，第C列數據為TL7606I模塊V3通道的采集數據，第H列數據為TL7606I模塊V8通道的采集數據，默認單位為：V。

圖 41

請通過Excel的二維折線圖，將采集數據顯示為更加直觀的波形圖，如下圖所示。

圖 42

圖 43

TL7616P模塊測試

硬件連接。

由于評估底板拓展接口未預留SPI總線引腳，因此需參考如下方法進行飛線，并且應盡可能使用短線連接，硬件連接如下圖所示。

圖 44

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

圖 45

請通過飛線將TL7616P模塊CON1接口與SPI FLASH(U6)飛線引出的引腳、CAMERA0(J11)接口參照下表對應關系進行連接。其中，CAMERA0(J11)接口的pin23~pin24引腳為TL7616P模塊提供控制信號。

表 7

備注："/"表示無需連接。

請通過飛線將評估底板C2電解電容器的正負極引出，并與TL7616P模塊CON2接口參照下表對應關系進行連接，為TL7616P模塊提供12V直流電源。

表 8

案例支持TL7616P模塊16通道AD數據同時采集與顯示。本次測試以TL7616P模塊V0A和V0B通道為例，請將TL7616P模塊的V0A和V0B通道分別正確連接至信號發生器A通道和B通道。信號發生器設置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，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，如下圖所示。待測信號電壓請勿超過模塊量程，否則可能會導致模塊損壞。

圖 46

案例測試。

請將案例bin目錄下的可執行文件ad_capture、驅動文件ad76x6.ko和"driver\boot_package"目錄下的boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件拷貝至評估板文件系統任意目錄下。

在評估板文件系統boot_package_vga_ad7616.fex鏡像文件所在路徑下，執行如下命令將其固化至Linux系統啟動卡，并重啟系統。

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

評估板系統重啟后，進入評估板文件系統執行如下命令加載驅動。加載成功后，將會生成設備節點"/dev/ad7616"。

Target# insmod ad76x6.ko

Target# ls /dev/ad7616

圖 48

執行如下命令，查詢程序運行參數。

Target# ./ad_capture --help

圖 49

執行如下命令，AD模塊將會采集16384個數據。

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

圖 50

按"Ctrl + C"退出程序，同時將會在當前目錄下生成data.csv文件。

圖 51

請將生成的data.csv文件拷貝至Windows任意目錄下，并使用Excel打開，如下圖所示。其中，第A列數據為TL7616P模塊V0A通道的采集數據，第B列數據為TL7616P模塊V0B通道的采集數據，默認單位為：V。

圖 52

請通過Excel的二維折線圖，將采集數據顯示為更加直觀的波形圖，如下圖所示。

圖 53

圖 54