激情综合丁香-激情综合六月-激情综合婷婷亚洲图片-激情综合图区-激情综合网五月

　　我們?cè)?a href='http://www.huochepiao123.com.cn/article/article20221270.html' target='_blank'>《Linux IIO接口的低成本8通道AD》這篇文章中，已經(jīng)介紹了如何通過程序?qū)IO設(shè)備進(jìn)行單次讀取，接下來我們就介紹波形的實(shí)現(xiàn)，關(guān)于IIO子系統(tǒng)的詳細(xì)說明可以參考資料Linux Industrial I/O Subsystem。

　　本次測(cè)試采用的平臺(tái)還是ESM7200主板加上ESMARC通用評(píng)估底板，波形采集要求AD能夠進(jìn)行等時(shí)的連續(xù)采樣，在IIO子系統(tǒng)的部分需要有較多的設(shè)置，所以推薦直接使用ADI公司提供的libiio庫(kù)，這個(gè)庫(kù)文件抽象了和硬件相關(guān)的底層細(xì)節(jié)，并提供了簡(jiǎn)單而完整的編程接口，可以省去很多和硬件相關(guān)的設(shè)置，英創(chuàng)公司已經(jīng)將libiio移植到了ESM7200主板上。

　　在上一篇文章中已經(jīng)介紹過，ESM7200主板的AD是CPU內(nèi)部自帶的資源，在硬件上只能夠支持單通道的連續(xù)采集，并且最高的速率能夠達(dá)到58kSPS。在ESM7200主板中，提供了8路AD資源，用戶可以指定任意一路AD作為連續(xù)采樣的通道，但同一時(shí)間只能夠使能一路通道進(jìn)行連續(xù)采集。

表1

　　同時(shí)因?yàn)槭艿紺PU內(nèi)部時(shí)鐘分頻的限制，所以ESM7200連續(xù)采樣的速率只能夠支持幾個(gè)特定的值，可參考下表：

表2

　　關(guān)于ESM7200主板和ESMARC通用評(píng)估底板的管腳定義介紹，請(qǐng)參考上一篇文章《Linux IIO接口的低成本8通道AD》中的表1和表2。

　　整個(gè)程序的基本流程如下：

　　下面就是具體的代碼，首先是獲取IIO設(shè)備，代碼如下：

static struct iio_context *ctx;  
struct iio_device *dev;  
	  
/* 獲取IIO設(shè)備 */  
ctx = iio_create_context_from_uri("local:");  
	  
dev = iio_context_get_device(ctx, 0);  
if (!dev) {  
    fprintf(stderr, "Device not found\n");  
    iio_context_destroy(ctx);  
    return EXIT_FAILURE;  
}

　　在IIO子系統(tǒng)中，在連續(xù)采樣時(shí)，會(huì)分配一個(gè)可自定義長(zhǎng)度的環(huán)形緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)需要一個(gè)觸發(fā)（trigger）才能夠使用。這里我們可以通過軟件模擬創(chuàng)建一個(gè)trigger，通過下面的命令就可以創(chuàng)建一個(gè)軟件模擬的trigger：

　　echo 1 > /sys/bus/iio/devices/iio_sysfs_trigger/add_trigger

　　在ESM7200主板啟動(dòng)后，輸入一次這個(gè)命令即可，可以通過英創(chuàng)公司提供的自啟動(dòng)腳本來執(zhí)行。

　　創(chuàng)建好trigger后，就可以在程序中為IIO設(shè)備指定這個(gè)trigger了，libiio提供的API可以獲取創(chuàng)建的trigger并設(shè)置到對(duì)應(yīng)的IIO設(shè)備中：

static const char *trigger_name = "sysfstrig1";  
struct iio_device *trigger;  
	  
/* 獲取trigger并設(shè)置 */  
if (trigger_name) {  
    struct iio_device *trigger = iio_context_find_device(  
        ctx, trigger_name);  
    if (!trigger) {  
        fprintf(stderr, "Trigger %s not found\n", trigger_name);  
        iio_context_destroy(ctx);  
        return EXIT_FAILURE;  
}  
	  
    if (!iio_device_is_trigger(trigger)) {  
        fprintf(stderr, "Specified device is not a trigger\n");  
        iio_context_destroy(ctx);  
        return EXIT_FAILURE;  
    }  
	  
    ret = iio_device_set_trigger(dev, trigger);  
    if (ret < 0) {  
        char buf[256];  
        iio_strerror(-(int)ret, buf, sizeof(buf));  
        fprintf(stderr, "set trigger failed : %s\n", buf);  
    }  
}

　　然后就需要獲取我們要采集的通道（channel），并使能連續(xù)采集。因?yàn)镋SM7200主板只支持單通道的連續(xù)采集，所以這里我們只選擇一路來使能：

struct iio_channel *ch;  
	  
/* 使能對(duì)應(yīng)的IIO通道，可以根據(jù)實(shí)際情況修改成需要的通道 */  
ch = iio_device_get_channel(dev, 9);  
if (!iio_channel_is_scan_element(ch) ||  
    iio_channel_is_output(ch)) {  
printf("Can not get channel %d\n", ch);  
return -1;  
}  
iio_channel_enable(ch);

　　設(shè)置采樣的速率，ESM7200主板上只能夠設(shè)置幾種固定的頻率，可參考表2：

int sample_freq[4] = {58098, 29676, 15000, 7541};  
	  
/* 設(shè)置采樣頻率，因?yàn)榉诸l的原因，只能提供幾組固定的采樣頻率 
 * 可以參考sample_freq變量 
 * */  
freq = malloc(10);  
sprintf(freq, "%d", sample_freq[0]);  
ret = iio_channel_attr_write(ch, attr, freq);  
if (ret <= 0) {  
    printf("ERROR: while writing '%s' with '%s'\n",  
        attr, freq);  
}

　　創(chuàng)建一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)用于存儲(chǔ)連續(xù)采集的數(shù)據(jù)，環(huán)形緩沖區(qū)的大小根據(jù)實(shí)際情況自行修改，測(cè)試代碼中設(shè)置為1024：

unsigned int buffer_size = 1024;  
	  
/* 創(chuàng)建一個(gè)和指定IIO設(shè)備關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) */  
buffer = iio_device_create_buffer(dev, buffer_size, false);  
if (!buffer) {  
    char buf[256];  
    iio_strerror(errno, buf, sizeof(buf));  
    fprintf(stderr, "Unable to allocate buffer: %s\n", buf);  
    iio_context_destroy(ctx);  
    return EXIT_FAILURE;  
}

　　在讀取數(shù)據(jù)之前，我們需要先確定需要讀取的通道的樣本大小，以方便我們來判斷緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，是否均為需要的樣本數(shù)據(jù)：

/* 獲取IIO設(shè)備中當(dāng)前樣本長(zhǎng)度，因?yàn)锳D的精度為12位，獲取到的值應(yīng)該為2(byte) */  
sample_size = iio_device_get_sample_size(dev);  
/* Zero isn't normally an error code, but in this case it is an error */  
if (sample_size == 0) {  
    fprintf(stderr, "Unable to get sample size, returned 0\n");  
    iio_context_destroy(ctx);  
    return EXIT_FAILURE;  
} else if (sample_size < 0) {  
    char buf[256];  
    iio_strerror(errno, buf, sizeof(buf));  
    fprintf(stderr, "Unable to get sample size : %s\n", buf);  
    iio_context_destroy(ctx);  
    return EXIT_FAILURE;  
}

　　接下來就可以開始讀取數(shù)據(jù)了，讀取的時(shí)候可以指定需要讀取的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。讀取的數(shù)據(jù)可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行處理，比如保存到文件中，例子中是直接通過fwrite將數(shù)據(jù)寫到stdout中，其實(shí)就是直接打印到串口終端中：

/* 主循環(huán)，讀取數(shù)據(jù)和處理 */  
while(app_running) {  
    /*  獲取通道更多樣本 */  
    ret = iio_buffer_refill(buffer);  
    if (ret < 0) {  
        if (app_running) {  
            char buf[256];  
            iio_strerror(-(int)ret, buf, sizeof(buf));  
            fprintf(stderr, "Unable to refill buffer: %s\n", buf);  
            break;  
        }  
    }  
  
    /* 獲取channel中兩個(gè)sample之間的長(zhǎng)度，并判斷和IIO設(shè)備的sample_size是否相等 
     * 如果相等，說明全部是需要的樣本，直接讀取 
     * 如果不相等，說明存在其他數(shù)據(jù)，需要單獨(dú)解析處理 
     * */  
    if (iio_buffer_step(buffer) == sample_size) {  
        /* 獲取buffer中的起始地址和結(jié)束地址，并計(jì)算數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 */  
        void *start = iio_buffer_start(buffer);  
        size_t read_len, len = (intptr_t) iio_buffer_end(buffer)  
        - (intptr_t) start;  
  
        if (num_samples && len > num_samples * sample_size)  
            len = num_samples * sample_size;  
  
        /* 數(shù)據(jù)處理，這里通過fwrite函數(shù)將數(shù)據(jù)直接輸出到stdout中 
         * 用戶可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行處理，比如寫入到記錄文件中 
         * */  
        for (read_len = len; len; ) {  
            size_t nb = fwrite(start, 1, len, stdout);  
            if (!nb)  
                goto err_destroy_buffer;  
  
            len -= nb;  
            start = (void *)((intptr_t) start + nb);  
        }  
	  
        /* 讀取了指定長(zhǎng)度（num_samples）的數(shù)據(jù)后，釋放資源并退出 */  
        if (num_samples) {  
            num_samples -= read_len / sample_size;  
        if (!num_samples)  
            quit_all(EXIT_SUCCESS);  
        }  
        else {  
            /* 如果channel存在其他數(shù)據(jù)，只能進(jìn)行單獨(dú)處理，一個(gè)一個(gè)樣本的讀取 
             * 并通過回調(diào)函數(shù)print_sample來處理，同樣回調(diào)函數(shù)中也只是通過fwrite函數(shù) 
             * 將數(shù)據(jù)輸出到sdtout中，用戶可以根據(jù)自己的需求修改 
             * */  
            ret = iio_buffer_foreach_sample(buffer, print_sample, NULL);  
            if (ret < 0) {  
                char buf[256];  
                iio_strerror(-(int)ret, buf, sizeof(buf));  
                fprintf(stderr, "buffer processing failed : %s\n", buf);  
            }  
        }  
    }  
}

　　在實(shí)際測(cè)試中，我們接入了一個(gè)頻率為1KHz，幅度為0-3.3V的正弦波，使用程序采樣了1024個(gè)點(diǎn)存入了文件中，然后使用gnuplot軟件繪制波形如下：

　　多通道和單通道的連續(xù)采集在軟件上是類似的，區(qū)別只在于使能的通道數(shù)量不一樣。英創(chuàng)公司也即將推出支持基于IIO（Industrial I/O）子系統(tǒng)的多通道連續(xù)采樣的主板，我們將在后續(xù)的文章中繼續(xù)介紹。

　　感興趣的客戶可以聯(lián)系英創(chuàng)的工程師索要例程的代碼。