• 基于MPC5634的控制器多路AD采样的设计
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    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。
     
      MPC5634的eQADC模块有两个可独立工作的ADC转换单元,40路模拟通道,0~5V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器的要求。为eQADC模块的结构框图,显示了eQADC模块的主要组成部分。
     
      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。
     
      本文中cQUEUE0被定义为转换命令的存储数组,rQUEUE0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cQUEUE0[40]中,最后采集的结果分别放在数组rQUEUE0[40]中,这个可以随时读取rQUEUE0[40]中的数据被汽车控制器所用。
     
      TCD0对应于CFIFO0,TCD1对应于RFIFO0.由于本设计只要一个命令缓存CFIFO0和一个结果缓存RFIFO0就可以满足设计要求,故只用到一个CFIFO0,一个RFIFO0,以及与他们对应的TCD0和TCD1.设置TCD0:源地址为&cQUEUE0,目的地址为0xFFF80010,源地址偏移为4,传输的大小为32位,次要字节传输数NBYTES为2;主迭代数为40;设置TCD1:源地址,能够在片内资源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地址。每个DMA通道都有一个独立的传输控制描述符。
     
      本项目的芯片功能很强大,以前的校正都需要外面加硬件来校正采样结果,MPC5634自带的有校正功能,本项目采用的校正是这样的:ADC的初步转换结果将通过MAC单元来完成校正。MAC单元执行下列算法来进行校正:
     
      GCC为增益校正的常数,它是在寄存器ADCn_GCCR中定义的;OCC为偏移量校正常数,它在寄存器ADCn_OCCR中定义的。
      为了求出GCCR与OCCR的值,我们只需要两个通道的理想结果和实际的结果就行了,通道44和通道43的电压值分别对应0.25Vdd和0.5Vdd.而他们的实际结果可以采集到。因此,可以求出GCCR和OCCR的值。
     
      本设计完成了汽车控制器的采样模块的设计,它保证在时间上和精度上满足汽车控制器的要求。通过不断地测试,该设计达到了系统所要求的性能和功能。

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