大数跨境

【实战分享】最新的GPMC并口多通道AD采集案例来了,基于TI AM62x四核处理器平台!

【实战分享】最新的GPMC并口多通道AD采集案例来了,基于TI AM62x四核处理器平台! 芯片之家
2024-08-27
1

在工业自动化、医疗设备、通信系统和雷达信号处理等场景中,采集的信号需要高速传输和多通道并行处理,在这些场景中,系统需要同时从多个传感器或信号源采集数据,并以极低的延迟传输给中央处理单元。


GPMC并口通过其宽数据总线(如16位或32位),可以在一个时钟周期内传输大量数据。相比于串行接口,并口在数据传输速率和实时性方面具有优势,特别是在同时处理多路信号的复杂系统中。

图 1

通过配置GPMC接口,系统能够以并行方式读取传感器数据,实现高效的多通道信号采集,并支持大数据量的实时处理。这种能力使GPMC并口成为复杂信号处理应用中的理想选择。


GPMC简介

GPMC并口简介

GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI处理器特有的通用存储器控制器接口,是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等处理器专用于与外部存储器设备的接口,如:

(1)FPGA器件

(2)ADC器件

(3)SRAM内存

(4)NOR/NAND闪存


图 2


GPMC并口特点

(1)小数据-低时延

在工业自动化控制领域中,如工业PLC、驱控一体控制器、运动控制器、CNC数控主板、继电保护设备、小电流接地选线等,极其注重精确性与快速性,GPMC并口“小数据-低时延”的特点显得格外耀眼,能够很好地提高数据传输效率,降低传输成本。


(2)大数据-高带宽

大数据时代对能源电力领域的数据量传输、数据处理等方面提出了更高的要求。GPMC提供了最大的灵活性,以支持四个可配置片选中不同的时序参数和位宽配置。可根据外部设备的特点,使用最佳的片选设置。可通过配置GPMC接口的时序参数和不同工作模式,最大速率可超过100MB/s。因此,GPMC“大数据-高带宽”的特点在能源电力领域扮演着重要角色。


(3)低成本-低功耗

“低成本、低功耗、高性能”是如今智能设备发展趋势,GPMC并口相对于PCIe串行接口,成本更低、功耗更低。两者都为常用的通信接口,均可满足高速通信要求,但在与FPGA通信的时候,用户往往更喜欢选用GPMC并口,因为:

1、使用低成本FPGA即可实现高速通信,而具备PCIe接口的FPGA成本则成倍增长。

2、具备PCIe接口的FPGA功耗往往较大,而低成本FPGA功耗较小。一般而言,低功耗器件的使用寿命也将更长。


AM62x典型应用领域

AM62x应用领域十分广泛,涵盖工业PLC、运动控制器、边缘计算网关、工商业储能EMS、汽车充电桩、血液分析仪等领域,可满足多种工业应用要求。

图 3 AM62x典型应用领域

基于GPMC的多通道AD采集案例演示

下文主要介绍基于GPMC的多通道AD采集案例演示,其测试板卡为创龙科技的SOM-TL62x工业核心板。目前,已有超过200家客户将创龙科技TI AM62x工业核心板应用于工业PLC、工业HMI、运动控制器、电力数据采集器、电力DTU等产品终端上。

(立即点击,1分钟了解AM62x工业处理器平台)

AM62x具备高速并口GPMC、三路CAN-FD、两路TSN千兆网,同时内置Cortex-M4F实时控制核心,优越性能、品质稳定,得到了广大用户的认可!

为了简化描述,仅摘录创龙科技该案例的功能描述与测试结果,详细产品资料请扫描文末二维码下载。

欢迎关注Tronlong创龙科技官方公众号

获取更多精彩产品资讯

▼


案例说明


案例功能:AM62x通过Cortex-A53核心启动Linux系统以初始化GPMC接口,Cortex-M4FSS核心通过GPMC接口采集TL7606I-A1模块的8个通道数据,通过仿真器结合CCS软件查看对应通道数据的波形。

系统流程图如下所示:

图 4

原理说明如下:
(1)Cortex-A53核心:
运行Linux系统以初始化GPMC接口,启动Cortex-M4FSS核心。
(2)Cortex-M4FSS核心:
周期性发送AD转换信号,触发TL7606I-A1模块进行AD转换,待转换完成后通过GPMC接口读取、保存TL7606I-A1模块的8个通道数据,结合调试工具、CCS软件将AD转换后的数据转换为可视化的波形。

硬件连接


请将创龙科技TL7606I-A1模块插至评估板GPMC(J9)扩展接口,并使用5V电源对模块进行独立供电。

请使用信号发生器输出频率为1KHz、峰峰值为2Vpp(即幅值为1V)的正弦波信号,信号输入至TL7606I-A1模块的8个通道。使用创龙科技TL-XDS200仿真器连接评估板TI Rev B JTAG(CON7)接口至PC端。

备注:信号发生器输出信号请勿超过TL7606I-A1模块量程,否则可能会导致模块损坏。

图 5 TL7606I-A1模块硬件连接示意图
图 6 TL7606I-A1模块硬件连接示意图

为了使评估板兼容TL7606I-A1模块的J6接口,需将评估板J9接口的pin3、pin4、pin6引脚分别连接到评估板J11接口的pin10、pin4、pin6引脚,分别对应TL7606I-A1模块的信号转换、信号复位、信号转换状态功能引脚,请按下表引脚对应关系飞线连接评估板J9接口与J11接口。

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


案例测试


请参考创龙科技产品资料的用户手册,进行配置运行环境、运行Cortex-M4FSS核心程序等操作,8通道数据采集以及单通道数据采集的测试结果如下所示。

(1)8通道数据采集
程序运行后在CCS软件的控制台输出8个通道数据保存的首地址以及数据点保存结果。
图 7

依次点击"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形,以通道1为例进行演示。

图 8

在弹出界面中按照下图内容进行配置,然后点击OK,即可查看AD信号的时域波形。

图 9

表 2
Acquisition Buffer Size
从Start Address开始读取的数据长度
Dsp Data Type
读取的数据类型
Start Address
从Start Addres开始读取数据
Display Data Size
显示的数据长度(即将多少个采样点的数据进行显示,该数值不能大于Acquisition Buffer Size)

图 10

本次使用TL7606I-A1模块进行测试,在上图中可看到通道1的时域波形,波形的幅值约为6676。从CCS看到的波形值为AD芯片内部寄存器保存的数字量,从AD7606的芯片数据手册得到的换算公式均为:数字量 = 峰值 / 量程 x 32768,则AD信号实际幅值=数字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V,与信号发生器的1V标称值接近。

(2)单通道数据采集
程序运行后在CCS软件的控制台输出1个通道数据保存的首地址以及数据点保存结果。

图 11

依次点击"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形。

图 12

在弹出界面中按照下图内容进行配置,然后点击OK,即可查看AD信号的时域波形。
图 13

图 14

本次使用TL7606I-A1模块进行测试,在上图中可看到通道1的时域波形,波形的幅值约为6675。从CCS看到的波形值为AD芯片内部寄存器保存的数字量,从AD7606的芯片数据手册得到的换算公式均为:数字量 = 峰值 / 量程 x 32768,则AD信号实际幅值=数字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V,与信号发生器的1V标称值接近。

更多AM62x工业核心板产品资料
可长按二维码识别下载

更多AM62x工业核心板产品咨询
可添加创龙科技客服人员微信进行沟通

(即刻添加,马上咨询)

如需选购TI AM62x工业核心板,欢迎登录创龙科技天猫旗舰店:tronlong.tmall.com
TI AM62x交流群:373129850、487528186,欢迎加入!

 
关于创龙科技

创龙科技(Tronlong)始创于2013年,是国内领先的嵌入式产品平台提供商,业务主要涵盖工业核心板、工业评估板、工业单板机、项目服务,总部位于广州科学城,下设独立运营的教仪事业部,在北京、天津、上海、南京、深圳、西安、成都等地设有业务及技术服务中心。

创龙科技10多年来一直专注于ARM、FPGA、DSP异构多核技术开发,坚持“国产 + 进口”双引擎产品战略,是全志、瑞芯微金牌合作伙伴,以及TI、NXP、Xilinx、紫光同创中国官方合作伙伴,为实时系统、现场总线、物联网、人工智能等技术提供应用平台,产品广泛应用于工业自动化、能源电力、仪器仪表、医疗、通信、安防等行业。
更多咨询,即刻联系
销售邮箱:sales@tronlong.com
技术邮箱:support@tronlong.com
创龙总机:020-8998-6280
技术热线:020-3893-9734
创龙官网:www.tronlong.com
技术论坛:www.51ele.net
官方商城:tronlong.tmall.com

   
在看点这里



【声明】内容源于网络
0
0
芯片之家
1234
内容 1436
粉丝 0
芯片之家 1234
总阅读3.7k
粉丝0
内容1.4k