基于MPC5634的控制器多路AD采样的设计.doc
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1、基于MPC5634的控制器多路AD采样的设计本文主要介绍一种基于MPC5634的多路模拟信号采集方法,通过增强型直接内存访问(DMA)方式,自动在RAM和增强型队列式模数转换器eQADC模块之间转移数据,能高效和准确地完成对模拟信号的采集。1 增强型队列式模数转换器eQADC模块1.1 eQADC模块的结构MPC5634的eQADC模块有两个可独立工作的ADC转换单元(ADC0和ADC1),40路模拟通道(可扩展),05V的转换范围,转换精度有8位、10位、12位三种精度可选,具有软件和硬件两种触发方式,采样方式有单次方式和连续方式等,ADC的工作时钟可达15MHz.速率和精度可以满足汽车控制
2、器的要求。图1为eQADC模块的结构框图,显示了eQADC模块的主要组成部分。图1 eQADC模块的结构框图1.2 命令缓存CFIFO的工作机制eQADC模块有6个命令缓存CFIFO,每个CFIFO有4个深度,CFIFO有单次扫描和连续扫描的操作模式,配置为不同的扫描模式时,CFIFO就有不同的触发机制。当配置为单次扫描模式时,每次会使存储于队列中的eQADC转换命令序列执行一次。当设置为连续扫描模式时,只要队列启动后,就可以持续的运行。数据的流程如图2所示。图2 数据流程1.3 eQADC的命令格式eQADC有配置命令和转换命令两种命令格式。配置命令用于对eQADC模块进行初始化设置,像使能
3、ADC模块单元,设置时钟分频因子,转换速率因子,使能DMA请求等;转换命令主要用于设置采集哪个通道,用哪个ADC模块单元转换,转换的结果放在6个结果缓存的哪一个里面,是否对采集的结果进行校正等。2 增强型存储器直接访问(DMA)模块DMA控制器是总线上的一个主机,能够在片内资源(Flash 、RAM和I/O外设等)以及片外资源之间传输数据。DMA有32个通道,在某个时刻只能有一个通道成为总线上的主机并进行数据传输。为了解决他们之间的冲突,DMA有两种可编程的优先级机制:固定优先级机制和轮询优先级机制。一旦一个通道成为主机,该通道将通过先读再写的操作方式,把数据从一个存储器地址传输到另一个存储器
4、地址。每个DMA通道都有一个独立的传输控制描述符(TDCn)。3 多路eQADC采样程序设计在这次的设计中,数据的传输是通过DMA进行的。多路eQADC采样程序设计主要包括命令队列、结果队列的定义,eQADC的初始化,DMA初始化,触发CFIFO等。程序的设计流程如图3。图3 程序流程3.1 定义数组本文中cQUEUE040被定义为转换命令的存储数组,rQUEUE040被定义为转换结果的存储数组。把所有通道的转换命令分别放在数组cQUEUE040中,最后采集的结果分别放在数组rQUEUE040中,这个可以随时读取rQUEUE040中的数据被汽车控制器所用。3.2 初始化DMATCD0对应于CF
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