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
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TL7606I多通道AD模块
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TL7616P多通道AD模块
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获取产品资料、案例源码等资料均已公开，欢迎评论区留言
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
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SOM-TLT3F核心板正面图
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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、"driverboot_package"目录下的boot_package_vga_ad7606.fex镜像文件和"driverbin"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"qwtlibqwt-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、"driverboot_package"目录下的boot_package_vga_ad7616.fex镜像文件和"driverbin"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"qwtlibqwt-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"driverboot_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"driverboot_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 54
获取产品资料、案例源码等资料均已公开，欢迎评论区留言
