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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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(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

（1）小數(shù)據(jù)-低時延

在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，如工業(yè)PLC、驅(qū)控一體控制器、運動控制器、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)-低時延”的特點顯得格外耀眼，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)時代對能源電力領(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，以支持四個可配置片選中不同的時序參數(shù)和位寬配置。可根據(jù)外部設(shè)備的特點，使用最佳的片選設(shè)置。可通過配置GPMC接口的時序參數(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，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(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、運動控制器、邊緣計算網(wǎng)關(guān)、工商業(yè)儲能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試結(jié)果。

案例說明

案例功能：AM62x通過Cortex-A53核心啟動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個通道數(shù)據(jù)，通過仿真器結(jié)合CCS軟件查看對應(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：

運行Linux系統(tǒng)以初始化GPMC接口，啟動Cortex-M4FSS核心。

（2）Cortex-M4FSS核心：

周期性發(fā)送AD轉(zhuǎn)換信號，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

請將創(chuàng)龍科技TL7606I-A1模塊插至評估板GPMC(J9)擴(kuò)展接口，并使用5V電源對模塊進(jìn)行獨立供電。

請使用信號發(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，信號輸入至TL7606I-A1模塊的8個通道。使用創(chuàng)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(fā)生器輸出信號請勿超過TL7606I-A1模塊量程，否則可能會導(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(yīng)TL7606I-A1模塊的信號轉(zhuǎn)換、信號復(fù)位、信號轉(zhuǎn)換狀態(tài)功能引腳，請按下表引腳對應(yīng)關(guān)系飛線連接評估板J9接口與J11接口。

表 1

案例測試

請參考我司產(chǎn)品資料的用戶手冊，進(jìn)行配置運行環(huán)境、運行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)采集的測試結(jié)果如下所示。

（1）8通道數(shù)據(jù)采集

程序運行后在CCS軟件的控制臺輸出8個通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點保存結(jié)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(jìn)行演示。

圖 7

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

圖 8

表 2

顯示的數(shù)據(jù)長度（即將多少個采樣點的數(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(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量，從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊得到的換算公式均為：數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768，則AD信號實際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V，與信號發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。

（2）單通道數(shù)據(jù)采集

程序運行后在CCS軟件的控制臺輸出1個通道數(shù)據(jù)保存的首地址以及數(shù)據(jù)點保存結(jié)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(nèi)容進(jìn)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(jìn)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(nèi)部寄存器保存的數(shù)字量，從AD7606的芯片數(shù)據(jù)手冊得到的換算公式均為：數(shù)字量 = 峰值 / 量程 x 32768，則AD信號實際幅值=數(shù)字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V，與信號發(fā)生器的1V標(biāo)稱值接近。