工業分享:基於MPC5634的控製器多路AD采樣的方案設計
發布時間:2014-10-10 責任編輯:echolady
【導讀】汽車隊控製係統的要求不斷提升,AD采樣設計模塊也成為汽車控製中不可或缺的部分。AD采樣的速度和精度關係到汽車控製器的執行。本文中詳述了基於MPC5634的控製器多路AD采樣的方案,通過增強型內存訪問(DMA)方式,在自動在增強型隊列式模數轉換器eQADC模塊和RAM之間自動轉移數據,使模擬信號的采集更加精準高效。
一、增強型存儲器直接訪問(DMA)模塊
DMA控製器是總線上的一個主機,能夠在片內資源(Flash 、RAM和I/O外設等)以及片外資源之間傳輸數據。DMA有32個通道,在某個時刻隻能有一個通道成為總線上的主機並進行數據傳輸。為了解決他們之間的衝突,DMA有兩種可編程的優先級機製:gudingyouxianjijizhihelunxunyouxianjijizhi。yidanyigetongdaochengweizhuji,gaitongdaojiangtongguoxianduzaixiedecaozuofangshi,bashujucongyigecunchuqidizhichuanshudaolingyigecunchuqidizhi。meigeDMA通道都有一個獨立的傳輸控製描述符(TDCn)。
二、增強型隊列式模數轉換器eQADC模塊
1、eQADC的命令格式
eQADC有配置命令和轉換命令兩種命令格式。配置命令用於對eQADC模塊進行初始化設置,像使能ADC模塊單元,設置時鍾分頻因子,轉換速率因子,使能DMA請求等;轉換命令主要用於設置采集哪個通道,用哪個ADC模塊單元轉換,轉換的結果放在6個結果緩存的哪一個裏麵,是否對采集的結果進行校正等。
2、eQADC模塊的結構
MPC5634的eQADC模塊有兩個可獨立工作的ADC轉換單元(ADC0和ADC1),40路模擬通道(可擴展),0~5V的轉換範圍,轉換精度有8位、10位、12位三種精度可選,具有軟件和硬件兩種觸發方式,采樣方式有單次方式和連續方式等,ADC的工作時鍾可達15MHz.速率和精度可以滿足汽車控製器的要求。圖1為eQADC模塊的結構框圖,顯示了eQADC模塊的主要組成部分。

圖1:eQADC模塊的結構框圖
3、命令緩存CFIFO的工作機製
eQADC模塊有6個命令緩存CFIFO,每個CFIFO有4個深度,CFIFO有單次掃描和連續掃描的操作模式,配置為不同的掃描模式時,CFIFO就有不同的觸發機製。當配置為單次掃描模式時,每次會使存儲於隊列中的eQADC轉換命令序列執行一次。當設置為連續掃描模式時,隻要隊列啟動後,就可以持續的運行。數據的流程如圖2所示。

圖2:數據流程
[page]
三、多路eQADC采樣程序設計
在這次的設計中,數據的傳輸是通過DMA進行的。多路eQADC采樣程序設計主要包括命令隊列、結果隊列的定義,eQADC的初始化,DMA初始化,觸發CFIFO等。程序的設計流程如圖3。

圖3:程序流程
1、定義數組
本文中cQUEUE0[40]被定義為轉換命令的存儲數組,rQUEUE0[40]被定義為轉換結果的存儲數組。把所有通道的轉換命令分別放在數組cQUEUE0[40]中,最後采集的結果分別放在數組rQUEUE0[40]中,這個可以隨時讀取rQUEUE0[40]中的數據被汽車控製器所用。
2、初始化DMA
TCD0對應於CFIFO0,TCD1對應於RFIFO0.由於本設計隻要一個命令緩存CFIFO0和一個結果緩存RFIFO0就可以滿足設計要求,故隻用到一個CFIFO0,一個RFIFO0,以及與他們對應的TCD0和TCD1.設置TCD0:源地址為&cQUEUE0,目的地址為0xFFF80010,源地址偏移為4,傳輸的大小為32位,次要字節傳輸數NBYTES為2;主迭代數為40;設置TCD1:源地址為&rQUEUE0,目的地址為0xFFF80032,源地址偏移為4,傳輸的大小為16位,次要字節傳輸數NBYTES為2;主迭代數為40.
3、初始化eQADC
初始化轉換命令的存儲數組cQUEUE0[40],本設計是采用ADC0模塊單元,12位精度,采用校正,一次采集40個通道的模擬量。配置eQADC的寄存器,時鍾分頻因子為2,使能DMA0,DMA1請求等。
4、校正寄存器的設置
本項目的芯片功能很強大,以前的校正都需要外麵加硬件來校正采樣結果,MPC5634自帶的有校正功能,本項目采用的校正是這樣的:ADC的初步轉換結果將通過MAC單元來完成校正。MAC單元執行下列算法來進行校正:
Idealresult=GCCXADCresult+OCC+2 (1)
GCC為增益校正的常數,它是在寄存器ADCn_GCCR中定義的;OCC為偏移量校正常數,它在寄存器ADCn_OCCR中定義的。
GCCR與OCCR的值是需要計算來確定的。通過以下公式進行求解:
Idealresult1=GCCXADCresult1+OCC+2 (2)
Idealresult1=GCCXADCresult1+OCC+2 (3)
為了求出GCCR與OCCR的值,我們隻需要兩個通道的理想結果和實際的結果就行了,通道44和通道43的電壓值分別對應0.25Vdd和0.5Vdd.而他們的實際結果可以采集到。因此,可以求出GCCR和OCCR的值。
5、使能DMA請求
設置使能DMA0和DMA1請求。
6、觸發CFIFO0
設置CFIFO0為連續轉換模式,這樣就可以連續、持chi續xu地di采cai集ji信xin號hao,並bing及ji時shi把ba采cai集ji的de結jie果guo放fang到dao結jie果guo存cun儲chu數shu組zu中zhong,如ru此ci就jiu可ke以yi保bao證zheng汽qi車che控kong製zhi器qi在zai結jie果guo存cun儲chu數shu組zu中zhong所suo讀du取qu的de數shu據ju為wei最zui新xin的de采cai集ji結jie果guo,可ke以yi使shi控kong製zhi器qi根gen據ju最zui新xin的de數shu據ju來lai控kong製zhi各ge個ge執zhi行xing器qi。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
鑒頻器
江蘇商絡
交流電機
腳踏開關
接觸器接線
接近開關
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈

