基于Linux的外部AD驱动程序设计.pdf

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1、2015正仪表技术与传感器20l5第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5基于Linux的外部AD驱动程序设计周海峰，李俊，刘嘉，陈波(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京211816)摘要：现代控制系统控制精度需求越来越高，一般ARM自带的13位AD转换精度已不能满足测控需求。文中基于嵌入式Linux操作系统在ARM处理器平台上外扩AD转换芯片，所编写的驱动采用并口总线形式，相对串行总线提高了传输速度，且采用了阻塞输入输出和信号量同步和驱动程序动态模块加载等技术提高了CPU资源和内存利用率，同时根据实际

2、工业控制需求选择合适的硬件配置并剪切内核以降低产品成本提高系统新能，经测试研究结果证明所完成的驱动设计是可行有效的。关键词：Linux嵌入式操作系统；外部模数转换器；多线程同步；字符设备驱动中图分类号：TP316，TP311文献标识码：A文章编号：1002—1841(2015)05—0053—03DesignofExternalADDriverBasedonLinuxZHOUHai—feng，LIJun，LIUJia，CHENBo(NanjingTechuNiversity，Academyofautomationandelectricale

3、ngineering，Nanjing211816，China)Abstract：Withthedemandofmeasurementaccuracyofcontroltechnologyishigherandhigher，13ADconversionaccuracyinARMcannotmeetthedemandoftandcontro1．ThecontrolsysteminthisarticlewasbasedonLinuxoperationsystemrequirement，whichuseexternalADtoenhancethea

4、bilityofconve~ionanalogsignaltodistalsigna1．ThedriverofADwasbasedonparallelbuswhichcantransmitmoredatathanserialbusatthesametime．Besidesthesystemusedtheblockingsynchronization0fIOandsemaphoreanddynamicmoduletechnologytoimprovetheutilizationrateofCPUandRAM．Thesystemperforma

5、ncewasimprovedandthecostwasreducedthroughtheappropriatehardwareconfigurationandshearkernelaccordingtotheactualindustri—alrequirement．Thetestresultsprovethatthedriverdesignworkswel1．Keywords：linuxembeddedsystem；externalA／D；muhithreadedsynchronization；characterdevicedriver0引

6、言OS[0：2】GPC[I：3】现代工业自动化控制中现场采集的信号多为模拟信号，而RAGEGPB5处理器不能直接处理模拟信号，因此就需要将模拟信号转换成CONVSTA．BGPB1数字信号以供处理器处理”J。AD7606是一个8通道l6位ADRESGPC5转换芯片可采用并口、SPI口与处理器进行数据通信。嵌入式C&RDnGCS2BUSYEINTlLinux是一款开源的操作系统，在ARM处理器中移植嵌入式DB[0：15】LDATA[0：15】Linux操作系统并进行AD的驱动编程可提高嵌入式系统数据采集精度，提高处理器资源利用率，增强系统可扩展

7、性。AD7606ARM91系统硬件图1系统框图本设计中AD转换芯片采用AD7606，它是一款8通道16位同步采样模数转换器，可处理±10V、±5V双极性输入型号，脚相连，定时触发AD芯片启动转换。(4)片选信号cs和RD信号与ARM的nGCS2相连，来控提供16位／8位并口总线和SPI串行数据总线与处理器数据交制转换数据结果的读取控制。换。处理器采用$3C2440，为32位精简指令集(RISC)微处理(5)BUSY引脚接ARM的EINT1以中断方式触发ARM读器，基于ARM920T核心，低功耗、简单、精致且全静态设计。系取转换结果。统接线如

8、图1所示。(6)DB数据总线引脚和$3C2440的LDATA总线相连。(1)OS为过采样倍率引脚，可根据实际需求选择无过采2系统软件设计样、2倍过采样、4倍过采样、8倍过采样等，