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2015—2016学年第1学期
计算机与通信学院通信工程专业12XX班
课程名称:
嵌入式Linux应用程序开发
设计题目:
AD驱动
完成期限:
自2015年12月14日至2015年12月20日共1周
内
容
及
任
务
一、设计的主要技术参数
数模转换、数模编程
二、设计任务(内容)
1、完成相关编程模拟量输入采集和转换
2、将结果显示
3、测试并运行,改变模拟量输入
4、验证
5、完成课程设计说明书
三、设计工作量
1周完成
进
度
安
排
起止日期
工作内容
12月14日
分组、任务分配、课题理解
12月15日-12月17日
功能分析、程序设计
12月18日-12月19日
实验验证和测试
12月20日
总结、书写实验报告
参
考
资
料
[1]王实甫.嵌入式Linux系统设计与实例开发.吉林大学出版社,2004年
[2]田丰兴.嵌入式控制系统.北京航空航天大学出版社,2002年
指导教师(签字):
年月日
系(教研室)主任(签字):
年月日
湖南工业大学
嵌入式Linux应用程序设计
课程设计说明书
AD驱动
起止日期:
2015年12月14日至2015年12月20日
学生姓名
皓月叶舞
班级
通信1204班
学号
124082004XX
成绩
指导教师(签字)
计算机与通信学院
2015年12月20日
课题名称
AD转换
人数
组长
XX
同组人员
XX
课
题
的
主
要
和
求
一、设计的主要技术参数
利用安装Redhat9的宿主PC机和一套PXA270RP嵌入式实验箱,在目标板运行8位和16位AD测试程序。
二、设计任务
1)连接实验设备线路
2)编写测试程序
3)测试程序
三、设计工作量
具体任务
仔细阅读课程设计内容、要求和原理,然后与同组人讨论研究这次课程设计主要流程,主要负责任务分配,线路连接,系统调试。
时间安排与完成情况
12月14日,认真阅读弄懂课程设计内容、目的和原理
12月15日至12月19日,按照试验要求与组员共同搭建测试环境
12月20日,系统调试、反复测试、总结报告
AD驱动实验
一、预备知识:
1、了解A/D采样的原理
2、了解采样频率的设置
二、设计设备:
1、一套PXA270RP嵌入式实验箱
2、安装Redhat9的宿主PC机,并且配置好ARMLinux的开发环境
三、设计目的:
1、了解模数转换的基本原理
2、掌握模数转换的编程方法
四、设计内容:
1、编程对模拟量输入进行采集和转换,并将结果显示在超级终端上
2、通过改变模拟量输入,观察显示结果
五、设计原理及说明:
1、A/D转换的基本原理:
1)采样和量化
作用:
我们经常遇到的物理参数,如电流、电压、温度、压力、速度……电量和非电量都是模拟量。
模拟量的大小是连续分布的,且经常也是时间上的连续函数。
因此要将模拟量转换成数字信号需经采样——量化——编码三个基本过程(数字化过程)
★采样
按采样定理对模拟信号进行等时间间隔采样,将得到的一系列时域上的样值去代替u=f(t),即用u0、u1、……un代替u=f(t).这些样值在时间上是离散的值,但在幅度上仍然是连续模拟量
★量化
在幅值上采用离散值来表示。
方法是用一个量化因子Q去度量:
u1,u2,…,得到取整后的数字量.
u0=2.4Q=>
2Q010
u1=4.0Q=>
4Q100
u2=5.2Q=>
5Q101
u3=5.8Q=>
★编码
将整量化后的数字量进行编码,以便读入和识别:
编码仅是对数字量的一种处理方法。
例如:
Q=0.5V/格,设用三位(二进制编码)
u0=2.4Q-------→2Q--------→(010)u0=(0×
22+1×
21+0×
20)×
0.5V=1V
2)分类
按被转换的模拟量类型可分为时间/数字、电压/数字、机械变量/数字等。
应用最多的是电压/数字转换器。
电压/数字转换器又可分为多种类型:
按转换方式可分为:
直接转换、间接转换
按输出方式可分为:
并行、串行、串并行
按转换原理可分为:
计数式、比较式
按转换速度可分为:
低速、中速、高速
按转换精度和分辨率可分为:
3位、4位、8位、10位、12位、14位、16位等。
3)工作原理
类似于用天平称物体重量,设有一待测物为4.42g;
满度测量量程RNFS=5.12g,砝码种类有四种:
0.5RNFS,0.25RNFS,0.125RNFS,0.0625RNFS
测量方法:
先大砝码,后小砝码,依次比较(累计比较),要的记“1”,不要的记“0”
实测物重G:
1*0.5RNFS+1*0.25RNFS+0*0.125RNFS+1*0.0625RNFS
一次为:
2.56g<
4.42g留
二次为:
2.56+1.28=3.84g<
三次为:
3.84+0.64=4.44g>
4.42g去
四次为:
3.84+0.32=4.16g<
误差=|4.16-4.42|=|-0.26g|<
0.32g
误差<
最小砝码(最小分辩砝码)
以上过程:
通过4次比较后,得出结果;
最小砝码值
2、UCB1X00的A/D转换有关的寄存器,如图1,图2,图3:
图1
图2
图3
六、设计步骤:
1、硬件连接:
按照实验一的步骤,连接宿主PC机和一台PXA270-RP目标板。
用跳线帽连接好AD-16位和AD-8位的连接端口。
2、在PXA270-RP目标板运行8位AD的测试程序:
在宿主PC机端,再打开一个终端窗口(Terminal),点击【红帽→SystemTools→Terminal】启动终端窗口,输入下列6条命令:
①minicom/*给PXA270-RP目标板上电,并进入其操作界面*/
②root/*以root身份登陆PXA270-RP目标板*/
③mount-osoft,timeo=100,rsize=1024192.168.0.100:
//mnt
/*将宿主PC机的根目录挂载到PXA270-RP目标板的mnt目录下*/
④cd/mnt/pxa270_linux/Experiment_Key/AD-8-bit
⑤ls
⑥./test/*运行测试程序的目标程序,如图4*/
运行测试程序test,然后转动电位器的旋钮,可以看到数值的变化
图4
3、在PXA270-RP目标板运行16位AD的测试程序:
④cd/mnt/pxa270_linux/Experiment_Key/AD-16-bit
⑥./test/*运行测试程序的目标程序,如图5*/
运行测试程序test,然后转动电位器的旋钮,可以看到数值的变化
图5
七、设计注意事项:
在编写本实验的驱动程序过程中,您可以直接调用内核提供的AD转换器控制函数对其进行操作。
分别是:
voiducb1x00_adc_enable(structucb1x00*ucb);
voiducb1x00_adc_read(structucb1x00*ucb,intadc_channel,intsync);
unsignedintucb1x00_adc_disable(structucb1x00*ucb)
八、心得体会
时间过的真快,课程设计这就结束了。
在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。
在课程设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。
在这次嵌入式Linux应用程序开发的课程设计中,我不仅仅是学会了合作,也学会了理解。
我了解到了A/D转换的基本原理,PXA270RP嵌入式实验箱以及相关寄存器的使用,收货颇多。
我在设计过程中也出现了一些错误,课程设计虽然结束了,但是我还要加强这方面的学习,最后感谢xx老师严谨和一丝不苟的教学作风,为我们营造了一个非常好的课程设计氛围。
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- 关 键 词:
- 嵌入式 Linux 应用程序 开发