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GPMC并口多通道AD采集案例,基于TI AM62x四核處理器平臺!

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發表于 2024-7-9 14:45:30 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
關鍵詞: FPGA , SRAM , 核心板
GPMC并口簡介
GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI處理器特有的通用存儲器控制器接口,是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等處理器專用于與外部存儲器設備的接口,如:
(1)FPGA器件
(2)ADC器件
(3)SRAM內存
(4)NOR/NAND閃存


圖 1

GPMC并口特點
(1)小數據-低時延
在工業自動化控制領域中,如工業PLC、驅控一體控制器、運動控制器、CNC數控主板、繼電保護設備、小電流接地選線等,極其注重精確性與快速性,GPMC并口“小數據-低時延”的特點顯得格外耀眼,能夠很好地提高數據傳輸效率,降低傳輸成本。

(2)大數據-高帶寬
大數據時代對能源電力領域的數據量傳輸、數據處理等方面提出了更高的要求。GPMC提供了最大的靈活性,以支持四個可配置片選中不同的時序參數和位寬配置。可根據外部設備的特點,使用最佳的片選設置。可通過配置GPMC接口的時序參數和不同工作模式,最大速率可超過100MB/s。因此,GPMC“大數據-高帶寬”的特點在能源電力領域扮演著重要角色。

(3)低成本-低功耗
“低成本、低功耗、高性能”是如今智能設備發展趨勢,GPMC并口相對于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通信的時候,用戶往往更喜歡選用GPMC并口,因為:
1、使用低成本FPGA即可實現高速通信,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典型應用領域
AM62x應用領域十分廣泛,涵蓋工業PLC、運動控制器、邊緣計算網關、工商業儲能EMS、汽車充電樁、血液分析儀等領域,可滿足多種工業應用要求。


圖 2 AM62x典型應用領域

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試結果,詳細產品資料請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Linux系統以初始化GPMC接口,Cortex-M4FSS核心通過GPMC接口采集TL7606I-A1模塊的8個通道數據,通過仿真器結合CCS軟件查看對應通道數據的波形。

系統流程圖如下所示:


圖 3

原理說明如下:
(1)Cortex-A53核心:
運行Linux系統以初始化GPMC接口,啟動Cortex-M4FSS核心。
(2)Cortex-M4FSS核心:
周期性發送AD轉換信號,觸發TL7606I-A1模塊進行AD轉換,待轉換完成后通過GPMC接口讀取、保存TL7606I-A1模塊的8個通道數據,結合調試工具、CCS軟件將AD轉換后的數據轉換為可視化的波形。

硬件連接
請將創龍科技TL7606I-A1模塊插至評估板GPMC(J9)擴展接口,并使用5V電源對模塊進行獨立供電。

請使用信號發生器輸出頻率為1KHz、峰峰值為2Vpp(即幅值為1V)的正弦波信號,信號輸入至TL7606I-A1模塊的8個通道。使用創龍科技TL-XDS200仿真器連接評估板TI Rev B JTAG(CON7)接口至PC端。

備注:信號發生器輸出信號請勿超過TL7606I-A1模塊量程,否則可能會導致模塊損壞。


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

為了使評估板兼容TL7606I-A1模塊的J6接口,需將評估板J9接口的pin3、pin4、pin6引腳分別連接到評估板J11接口的pin10、pin4、pin6引腳,分別對應TL7606I-A1模塊的信號轉換、信號復位、信號轉換狀態功能引腳,請按下表引腳對應關系飛線連接評估板J9接口與J11接口。

表 1
GPMC(J9)接口
J11接口
pin3
pin10
pin4
pin4
pin6
pin6

案例測試
請參考我司產品資料的用戶手冊,進行配置運行環境、運行Cortex-M4FSS核心程序等操作,8通道數據采集以及單通道數據采集的測試結果如下所示。

(1)8通道數據采集
程序運行后在CCS軟件的控制臺輸出8個通道數據保存的首地址以及數據點保存結果。

圖 6

依次點擊"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形,以通道1為例進行演示。


圖 7

在彈出界面中按照下圖內容進行配置,然后點擊OK,即可查看AD信號的時域波形。


圖 8

表 2
Acquisition Buffer Size
從Start Address開始讀取的數據長度
Dsp Data Type
讀取的數據類型
Start Address
從Start Addres開始讀取數據
Display Data Size
顯示的數據長度(即將多少個采樣點的數據進行顯示,該數值不能大于Acquisition Buffer Size)


圖 9

本次使用TL7606I-A1模塊進行測試,在上圖中可看到通道1的時域波形,波形的幅值約為6676。從CCS看到的波形值為AD芯片內部寄存器保存的數字量,從AD7606的芯片數據手冊得到的換算公式均為:數字量 = 峰值 / 量程 x 32768,則AD信號實際幅值=數字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V,與信號發生器的1V標稱值接近。

(2)單通道數據采集
程序運行后在CCS軟件的控制臺輸出1個通道數據保存的首地址以及數據點保存結果。


圖 10

依次點擊"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容進行配置,然后點擊OK,即可查看AD信號的時域波形。

圖 12


圖 13

本次使用TL7606I-A1模塊進行測試,在上圖中可看到通道1的時域波形,波形的幅值約為6675。從CCS看到的波形值為AD芯片內部寄存器保存的數字量,從AD7606的芯片數據手冊得到的換算公式均為:數字量 = 峰值 / 量程 x 32768,則AD信號實際幅值=數字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V,與信號發生器的1V標稱值接近。



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