国产AD+全志T3开发案例,为能源电力行业排忧解难!8/16通道

前 言
本文主要介绍基于全志科技t3(arm cortex-a7)国产处理器的8/16通道ad采集开发案例,使用核芯互联cl1606/cl1616国产ad芯片,亦适用于adi ad7606/ad7616。cl1606/cl1616与ad7606/ad7616软硬件兼容。
备注:
(1)创龙科技tl7606i模块使用ad芯片为核芯互联cl1606或adi ad7606,两者均测试通过,且测试步骤无差别。
(2)创龙科技tl7616p模块使用ad芯片为核芯互联cl1616或adi ad7616,两者均测试通过,且测试步骤无差别。
*硬件平台:
创龙科技t3工业评估板
tl7606i多通道ad模块
tl7616p多通道ad模块
目前,创龙科技已推出t3+fpga(紫光同创pgl25g/pgl50g)全国产一体化工业核心板方案,国产化率100%(连接器亦为国产),可通过fpga端拓展接口接入多片国产ad,欢迎咨询。
som-tlt3f核心板正面图
tlt3f-evm开发板正面图
ad_display案例案例说明案例功能:评估板通过spi接口,使用创龙科技tl7606i/tl7616p模块采集8通道或16通道数据,并通过qt显示波形。
案例支持如下2种模式:
单步模式:程序将会采集1024个数据后,显示静态波形。连续模式:程序将会连续采集数据,并实时显示动态波形。程序流程如下图所示。
图 1 程序流程图
案例测试tl7606i模块测试硬件连接。
请使用vga线将评估板vga out接口与vga显示屏连接。
由于评估底板拓展接口未预留spi总线引脚,因此需参考如下方法进行飞线,并且应尽可能使用短线连接,硬件连接如下图所示。
图 2
将评估底板spi flash(u6)空贴后的引脚1(spi cs)、2(spi miso)、5(spi mosi)、6(spi clk)和4(gnd)通过飞线引出。
图 3
将spi flash(u6)飞线引出的引脚与tl7606i模块的j6接口参照下表对应关系进行连接。
表 1
spi flash(u6)
j6
clk(pin6)
pin10
cs(pin1)
pin16
di(io0)(pin5)
pin26
do(io1)(pin2)
pin12
gnd(pin4)
pin46
请使用杜邦线或飞线将评估底板camera0(j11)接口与tl7606i模块的j3、j6接口,参照下表对应关系进行连接,为tl7606i模块提供5v直流电源和控制信号。
表 2
camera0(j11)
j3
j6
pin1
5v
/
pin11
gnd
/
pin23
/
pin4
pin22
/
pin6
pin24
/
pin3
备注:/表示无需连接。
图 4
案例支持tl7606i模块8通道同时采集与显示。本次测试以tl7606i模块v4和v7通道为例,请将tl7606i模块的v4和v7通道分别正确连接至信号发生器a通道和b通道。信号发生器设置a通道输出频率为1khz、峰峰值为5vpp(即幅值为2.5v)的正弦波信号,b通道输出频率为1khz、峰峰值为2vpp(即幅值为1v)的正弦波信号,如下图所示。待测信号电压请勿超过模块量程,否则可能会导致模块损坏。
图 5
案例测试。
为确保qt程序运行的流畅性,评估板将使用emmc启动模式进行测试,请确保emmc已固化最新系统。
请先取出linux系统启动卡,根据底板丝印将启动方式选择拨码开关拨为0,将评估板上电,系统将从emmc启动。
请将案例bin目录下的可执行文件ad_display、driver\boot_package\目录下的boot_package_vga_ad7606.fex镜像文件和driver\bin\目录下的ad76x6.ko驱动文件拷贝至评估板文件系统任意目录下。同时,将案例qwt\libqwt-6.1.3\目录下的所有文件拷贝至评估板文件系统/usr/local/qt-5.9.0/lib/目录下。
在评估板文件系统boot_package_vga_ad7606.fex镜像文件所在路径下,执行如下命令将其固化至emmc,并重启系统。
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
图 6
评估板系统重启后,进入评估板文件系统执行如下命令加载驱动。加载成功后,将会生成设备节点/dev/ad7606。
target# insmod ad76x6.ko
target# ls /dev/ad7606
图 7
执行如下命令,关闭默认运行的qt gui显示,并使能qt程序运行环境。
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
图 8
执行如下命令,查询程序运行参数。
target# ./ad_display --help
图 9
单步模式
执行如下命令,以单步模式采集数据。
target# ./ad_display -d /dev/ad7606 -m 1
参数解析:
-d:指定设备节点;
-m:选择运行模式(1表示单步模式,2表示连续模式)。
图 10
同时,vga显示屏将会显示静态波形,如下图所示。
图 11
按下ctrl + c可停止程序运行。
图 12
连续模式
执行如下命令,以连续模式采集数据。
target# ./ad_display -d /dev/ad7606 -m 2
图 13
同时,vga显示屏将会实时显示动态波形,如下图所示。
图 14
程序运行过程中,cpu占用率约为26%。
图 15
按下ctrl + c可停止程序运行。
图 16
tl7616p模块测试硬件连接。请使用vga线将评估板vga out接口与vga显示屏连接。
由于评估底板拓展接口未预留spi总线引脚,因此需参考如下方法进行飞线,并且应尽可能使用短线连接,硬件连接如下图所示。
图 17
将评估底板spi flash(u6)空贴后的引脚1(spi cs)、2(spi miso)、5(spi mosi)、6(spi clk)和4(gnd)通过飞线引出。
图 18
请通过飞线将tl7616p模块con1接口与spi flash(u6)飞线引出的引脚、camera0(j11)接口参照下表对应关系进行连接。
其中,camera0(j11)接口的pin23~pin24引脚为tl7616p模块提供控制信号。
表 3
con1
camera0(j11)
spi flash(u6)
a12
/
clk(pin6)
a15
/
cs(pin1)
c12
/
di(io0)(pin5)
c13
/
do(io1)(pin2)
b8
/
gnd
a10
pin23
/
a14
pin22
/
a16
pin24
/
备注:/表示无需连接。
请通过飞线将评估底板c2电解电容器的正负极引出,并与tl7616p模块con2接口参照下表对应关系进行连接,为tl7616p模块提供12v直流电源。
表 4
c2
con2
12v
pin1
gnd
pin2
案例支持tl7616p模块16通道ad数据同时采集与显示。本次测试以tl7616p模块v1a和v1b通道为例,请将tl7616p模块的v1a和v1b通道分别正确连接至信号发生器a通道和b通道。信号发生器设置a通道输出频率为1khz、峰峰值为5vpp(即幅值为2.5v)的正弦波信号,b通道输出频率为1khz、峰峰值为2vpp(即幅值为1v)的正弦波信号,如下图所示。待测信号电压请勿超过模块量程,否则可能会导致模块损坏。
图 19
案例测试。
为确保qt程序运行的流畅性,评估板将使用emmc启动模式进行测试,请确保emmc已固化最新系统。
请先取出linux系统启动卡,根据底板丝印将启动方式选择拨码开关拨为0,将评估板上电,系统将从emmc启动。
请将案例bin目录下的可执行文件ad_display、driver\boot_package\目录下的boot_package_vga_ad7616.fex镜像文件和driver\bin\目录下的ad76x6.ko驱动文件拷贝至评估板文件系统任意目录下。同时,将案例qwt\libqwt-6.1.3\目录下的所有文件拷贝至评估板文件系统/usr/local/qt-5.9.0/lib/目录下。
在评估板文件系统boot_package_vga_ad7616.fex镜像文件所在路径下,执行如下命令将其固化至emmc,并重启系统。
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
图 20
评估板系统重启后,进入评估板文件系统执行如下命令加载驱动。加载成功后,将会生成设备节点/dev/ad7616。
target# insmod ad76x6.ko
target# ls /dev/ad7616
图 21
执行如下命令,关闭默认运行的qt gui显示,并使能qt程序运行环境。
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
图 22
执行如下命令,查询程序命令参数。
target# ./ad_display --help
图 23
单步模式
执行如下命令,以单步模式采集数据。
target# ./ad_display -d /dev/ad7616 -m 1
参数解析:
-d:指定设备节点;
-m:选择运行模式(1表示单步模式,2表示连续模式)。
图 24
同时,vga显示屏将会显示静态波形,如下图所示。
图 25
按下ctrl + c可停止程序运行。
图 26
连续模式
执行如下命令,以连续模式采集数据。
target# ./ad_display -d /dev/ad7616 -m 2
图 27
同时,vga显示屏将会实时显示动态波形,如下图所示。
图 28
程序运行过程中,cpu占用率约为26%。
图 29
按下ctrl + c可停止程序运行。
图 30
ad_capture案例案例说明案例功能:评估板通过spi接口,使用创龙科技tl7606i/tl7616p模块采集8通道或16通道数据,然后将采集的数据转换成电压值并保存为csv文件。
程序流程如下图所示。
图 31 程序流程图
案例测试tl7606i模块测试硬件连接。
由于评估底板拓展接口未预留spi总线引脚,因此需参考如下方法进行飞线,并且应尽可能使用短线连接,硬件连接如下图所示。
图 32
将评估底板spi flash(u6)空贴后的引脚1(spi cs)、2(spi miso)、5(spi mosi)、6(spi clk)和4(gnd)通过飞线引出。
图 33
将spi flash(u6)飞线引出的引脚与tl7606模块的j6接口按照下表对应关系进行连接。
表 5
spi flash(u6)
j6
clk(pin6)
pin10
cs(pin1)
pin16
di(io0)(pin5)
pin26
do(io1)(pin2)
pin12
gnd(pin4)
pin46
请使用杜邦线将评估底板camera0(j11)接口与tl7606i模块的j3、j6接口按照下表对应关系进行连接,为tl7606i模块提供5v直流电源和控制信号。
表 6
camera0(j11)
j3
j6
pin1
5v
/
pin11
gnd
/
pin23
/
pin4
pin22
/
pin6
pin24
/
pin3
备注:/表示无需连接。
图 34
案例支持tl7606i模块8通道ad数据同时采集与显示。本次测试以tl7606i模块v3和v8通道为例,请将tl7606i模块的v3和v8通道分别正确连接至信号发生器a通道和b通道。信号发生器设置a通道输出频率为1khz、峰峰值为4vpp(即幅值为2v)的正弦波信号,b通道输出频率为1khz、峰峰值为6vpp(即幅值为3v)的正弦波信号,如下图所示。待测信号电压请勿超过模块量程,否则可能会导致模块损坏。
图 35
案例测试。
请将案例bin目录下的可执行文件ad_capture、驱动文件ad76x6.ko和driver\boot_package\目录下的boot_package_vga_ad7606.fex镜像文件拷贝至评估板文件系统任意目录下。
在评估板文件系统boot_package_vga_ad7606.fex镜像文件所在路径下,执行如下命令将其固化至linux系统启动卡,并重启系统。
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
图 36
评估板系统重启后,进入评估板文件系统执行如下命令加载驱动。加载成功后,将会生成设备节点/dev/ad7606。
target# insmod ad76x6.ko
target# ls /dev/ad7606
图 37
执行如下命令,查询程序运行参数。
target# ./ad_capture --help
图 38
执行如下命令,ad模块将会采集8192个数据,并转换成电压值。
target# ./ad_capture -d /dev/ad7606 -n 1024
图 39
按ctrl + c退出程序,同时将会在当前目录下生成data.csv文件。
图 40
请将生成的data.csv文件拷贝至windows任意目录下,并使用excel打开,如下图所示。其中,第c列数据为tl7606i模块v3通道的采集数据,第h列数据为tl7606i模块v8通道的采集数据,默认单位为:v。
图 41
请通过excel的二维折线图,将采集数据显示为更加直观的波形图,如下图所示。
图 42
图 43
tl7616p模块测试硬件连接。
由于评估底板拓展接口未预留spi总线引脚,因此需参考如下方法进行飞线,并且应尽可能使用短线连接,硬件连接如下图所示。
图 44
将评估底板spi flash(u6)空贴后的引脚1(spi cs)、2(spi miso)、5(spi mosi)、6(spi clk)和4(gnd)通过飞线引出。
图 45
请通过飞线将tl7616p模块con1接口与spi flash(u6)飞线引出的引脚、camera0(j11)接口参照下表对应关系进行连接。其中,camera0(j11)接口的pin23~pin24引脚为tl7616p模块提供控制信号。
表 7
con1
camera0(j11)
spi flash(u6)
a12
/
clk(pin6)
a15
/
cs(pin1)
c12
/
di(io0)(pin5)
c13
/
do(io1)(pin2)
b8
/
gnd
a10
pin23
/
a14
pin22
/
a16
pin24
/
备注:/表示无需连接。
请通过飞线将评估底板c2电解电容器的正负极引出,并与tl7616p模块con2接口参照下表对应关系进行连接,为tl7616p模块提供12v直流电源。
表 8
c2
con2
12v
pin1
gnd
pin2
案例支持tl7616p模块16通道ad数据同时采集与显示。本次测试以tl7616p模块v0a和v0b通道为例,请将tl7616p模块的v0a和v0b通道分别正确连接至信号发生器a通道和b通道。信号发生器设置a通道输出频率为1khz、峰峰值为4vpp(即幅值为2v)的正弦波信号,b通道输出频率为1khz、峰峰值为6vpp(即幅值为3v)的正弦波信号,如下图所示。待测信号电压请勿超过模块量程,否则可能会导致模块损坏。
图 46
案例测试。
请将案例bin目录下的可执行文件ad_capture、驱动文件ad76x6.ko和driver\boot_package\目录下的boot_package_vga_ad7616.fex镜像文件拷贝至评估板文件系统任意目录下。
在评估板文件系统boot_package_vga_ad7616.fex镜像文件所在路径下,执行如下命令将其固化至linux系统启动卡,并重启系统。
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
图 47
评估板系统重启后,进入评估板文件系统执行如下命令加载驱动。加载成功后,将会生成设备节点/dev/ad7616。
target# insmod ad76x6.ko
target# ls /dev/ad7616
图 48
执行如下命令,查询程序运行参数。
target# ./ad_capture --help
图 49
执行如下命令,ad模块将会采集16384个数据。
target# ./ad_capture -d /dev/ad7616 -n 1024
图 50
按ctrl + c退出程序,同时将会在当前目录下生成data.csv文件。
图 51
请将生成的data.csv文件拷贝至windows任意目录下,并使用excel打开,如下图所示。其中,第a列数据为tl7616p模块v0a通道的采集数据,第b列数据为tl7616p模块v0b通道的采集数据,默认单位为:v。
图 52
请通过excel的二维折线图,将采集数据显示为更加直观的波形图,如下图所示。
图 53
图 54

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