GPMC并口多通道AD采集案例，基于TI AM62x四核處理器平臺(tái)!

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GPMC并口簡介

GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI處理器特有的通用存儲(chǔ)器控制器接口，是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等處理器專用于與外部存儲(chǔ)器設(shè)備的接口，如：

(1)FPGA器件

(2)ADC器件

(3)SRAM內(nèi)存

(4)NOR/NAND閃存

圖 1

GPMC并口特點(diǎn)

（1）小數(shù)據(jù)-低時(shí)延

在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，如工業(yè)PLC、驅(qū)控一體控制器、運(yùn)動(dòng)控制器、CNC數(shù)控主板、繼電保護(hù)設(shè)備、小電流接地選線等，極其注重精確性與快速性，GPMC并口“小數(shù)據(jù)-低時(shí)延”的特點(diǎn)顯得格外耀眼，能夠很好地提高數(shù)據(jù)傳輸效率，降低傳輸成本。

（2）大數(shù)據(jù)-高帶寬

大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)能源電力領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量傳輸、數(shù)據(jù)處理等方面提出了更高的要求。GPMC提供了最大的靈活性，以支持四個(gè)可配置片選中不同的時(shí)序參數(shù)和位寬配置。可根據(jù)外部設(shè)備的特點(diǎn)，使用最佳的片選設(shè)置。可通過配置GPMC接口的時(shí)序參數(shù)和不同工作模式，最大速率可超過100MB/s。因此，GPMC“大數(shù)據(jù)-高帶寬”的特點(diǎn)在能源電力領(lǐng)域扮演著重要角色。

（3）低成本-低功耗

“低成本、低功耗、高性能”是如今智能設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)，GPMC并口相對(duì)于PCIe串行接口，成本更低、功耗更低。兩者都為常用的通信接口，均可滿足高速通信要求，但在與FPGA通信的時(shí)候，用戶往往更喜歡選用GPMC并口，因?yàn)椋?/div>

1、使用低成本FPGA即可實(shí)現(xiàn)高速通信，而具備PCIe接口的FPGA成本則成倍增長。

2、具備PCIe接口的FPGA功耗往往較大，而低成本FPGA功耗較小。一般而言，低功耗器件的使用壽命也將更長。

AM62x典型應(yīng)用領(lǐng)域

AM62x應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涵蓋工業(yè)PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、工商業(yè)儲(chǔ)能EMS、汽車充電樁、血液分析儀等領(lǐng)域，可滿足多種工業(yè)應(yīng)用要求。

圖 2 AM62x典型應(yīng)用領(lǐng)域

基于GPMC的多通道AD采集案例演示

下文主要介紹基于GPMC的多通道AD采集案例演示，為了簡化描述，僅摘錄案例功能描述與測(cè)試結(jié)果，詳細(xì)產(chǎn)品資料請(qǐng)掃描文末二維碼下載。

案例說明

案例功能：AM62x通過Cortex-A53核心啟動(dòng)Linux系統(tǒng)以初始化GPMC接口，Cortex-M4FSS核心通過GPMC接口采集TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道數(shù)據(jù)，通過仿真器結(jié)合CCS軟件查看對(duì)應(yīng)通道數(shù)據(jù)的波形。

系統(tǒng)流程圖如下所示：

圖 3

原理說明如下：

（1）Cortex-A53核心：

運(yùn)行Linux系統(tǒng)以初始化GPMC接口，啟動(dòng)Cortex-M4FSS核心。

（2）Cortex-M4FSS核心：

周期性發(fā)送AD轉(zhuǎn)換信號(hào)，觸發(fā)TL7606I-A1模塊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，待轉(zhuǎn)換完成后通過GPMC接口讀取、保存TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道數(shù)據(jù)，結(jié)合調(diào)試工具、CCS軟件將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可視化的波形。

硬件連接

請(qǐng)將創(chuàng)龍科技TL7606I-A1模塊插至評(píng)估板GPMC(J9)擴(kuò)展接口，并使用5V電源對(duì)模塊進(jìn)行獨(dú)立供電。

請(qǐng)使用信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為1KHz、峰峰值為2Vpp（即幅值為1V）的正弦波信號(hào)，信號(hào)輸入至TL7606I-A1模塊的8個(gè)通道。使用創(chuàng)龍科技TL-XDS200仿真器連接評(píng)估板TI Rev B JTAG(CON7)接口至PC端。

備注：信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)請(qǐng)勿超過TL7606I-A1模塊量程，否則可能會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。

圖 4 TL7606I-A1模塊硬件連接示意圖

圖 5 TL7606I-A1模塊硬件連接示意圖

為了使評(píng)估板兼容TL7606I-A1模塊的J6接口，需將評(píng)估板J9接口的pin3、pin4、pin6引腳分別連接到評(píng)估板J11接口的pin10、pin4、pin6引腳，分別對(duì)應(yīng)TL7606I-A1模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)復(fù)位、信號(hào)轉(zhuǎn)換狀態(tài)功能引腳，請(qǐng)按下表引腳對(duì)應(yīng)關(guān)系飛線連接評(píng)估板J9接口與J11接口。

表 1

GPMC(J9)接口	J11接口
pin3	pin10
pin4	pin4
pin6	pin6

案例測(cè)試

請(qǐng)參考我司產(chǎn)品資料的用戶手冊(cè)，進(jìn)行配置運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行Cortex-M4FSS核心程序等操作，8通道數(shù)據(jù)采集以及單通道數(shù)據(jù)采集的測(cè)試結(jié)果如下所示。

（1）8通道數(shù)據(jù)采集

程序運(yùn)行后在CCS軟件的控制臺(tái)輸出8個(gè)通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點(diǎn)保存結(jié)果。

圖 6

依次點(diǎn)擊"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形，以通道1為例進(jìn)行演示。

圖 7

在彈出界面中按照下圖內(nèi)容進(jìn)行配置，然后點(diǎn)擊OK，即可查看AD信號(hào)的時(shí)域波形。

圖 8

表 2

Acquisition Buffer Size	從Start Address開始讀取的數(shù)據(jù)長度
Dsp Data Type	讀取的數(shù)據(jù)類型
Start Address	從Start Addres開始讀取數(shù)據(jù)
Display Data Size	顯示的數(shù)據(jù)長度（即將多少個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，該數(shù)值不能大于Acquisition Buffer Size）

圖 9

本次使用TL7606I-A1模塊進(jìn)行測(cè)試，在上圖中可看到通道1的時(shí)域波形，波形的幅值約為6676。從CCS看到的波形值為AD芯片內(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量，從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)得到的換算公式均為：數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768，則AD信號(hào)實(shí)際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V，與信號(hào)發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。

（2）單通道數(shù)據(jù)采集

程序運(yùn)行后在CCS軟件的控制臺(tái)輸出1個(gè)通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點(diǎn)保存結(jié)果。

圖 10

依次點(diǎn)擊"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形。

圖 11

在彈出界面中按照下圖內(nèi)容進(jìn)行配置，然后點(diǎn)擊OK，即可查看AD信號(hào)的時(shí)域波形。

圖 12

圖 13

本次使用TL7606I-A1模塊進(jìn)行測(cè)試，在上圖中可看到通道1的時(shí)域波形，波形的幅值約為6675。從CCS看到的波形值為AD芯片內(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量，從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)得到的換算公式均為：數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768，則AD信號(hào)實(shí)際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V，與信號(hào)發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。