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ESM7000是支持正版WEC7 / Linux的雙核Cortex-A7工業級工控主板，支持雙網口、雙CAN、6路串口、觸摸屏顯示接口等，廣泛應用于工控智能終端設備。根據客戶的應用需求，我們為ESM7000增加了輸入脈沖計數功能，支持對幾赫茲到數十兆赫茲的輸入脈沖信號進行準確計數，實現脈沖數量統計，脈沖頻率換算功能。

ESM7000 WinCE / Linux工控主板

 1、實現原理 

對于低頻脈沖信號計數，可通過簡單的GPIO中斷來實現。當輸入脈沖頻率超過數千赫茲時，頻繁的GPIO中斷會降低系統性能，并存在丟數風險，所以對高速脈沖計數通常需要專門的硬件來實現。

ESM7000主CPU為NXP的i.MX7D，我們利用了i.MX7D的通常定時器(GPT)的Capture功能來實現對高速脈沖的硬件計數。脈沖計數涉及到兩個輸入信號：1）被測信號——脈沖信號輸入；2）測量周期控制信號——用于觸發CPU Capture功能實現計數捕捉。

ESM7000脈沖計數功能對應的GPIO如下所示：

測量周期控制信號由驅動程序從GPIO8輸出，所以實際應用時，需要將GPIO8與GPIO9短接(建議使用0R電阻短接)。GPIO14為被測脈沖信號輸入，需要注意輸入信號電平不能直接3.3V，否則必須通過電平轉換后才能接入。

 2、應用程序 

ESM7000脈沖計數功能的設備驅動名為“CNT1:”，ESM7000所有GPIO在系統上電后的缺省狀態為GPIO輸入上拉，打開“CNT1:”后，GPIO8,GPIO9, GPIO14會自動切換為脈沖計數功能引腳。

在應用程序中設置測量周期后，驅動程序就開始對輸入脈沖連續計數，DeviceIoControl會在每個測量周期自動返回，并運回脈沖計數值。

完整的應用程序代碼如下：

#include "stdafx.h"
#include <winioctl.h>
#include "bsp_drivers.h"
 
BOOL bThreadStop = FALSE;
DWORD   dwCountingPeriod;
DWORD   max = 0, min = 0xffffffff;
 
DWORD WINAPI CntThread(PVOID pArg)
{
    BOOL bRet;
    DWORD   dwTimeout;
    DWORD   dwCount;
    HANDLE  hCnt;
    
    hCnt = (HANDLE)pArg;
    dwTimeout = INFINITE;
    while (!bThreadStop) {
        // 等待獲取脈沖計數值
        bRet = DeviceIoControl(hCnt,      // file handle to the driver
            IOCTL_WAIT_FOR_EVENT,        // I/O control code
            NULL,                       // in buffer
            0,                          // in buffer size
            &dwCount,                    // out buffer
            sizeof(DWORD),                   // out buffer size
            NULL,                           // pointer to number of bytes returned
            NULL);                          // ignored (=NULL)
 
        if(bRet) {           
            if(dwCount > max){
                max = dwCount;
                if(min != 0xffffffff)
                    printf("max:%d min:%d Frequency:%.2fKHz\r\n", 
                        max, min, (float)dwCount/(float)dwCountingPeriod);
            }
            if(dwCount < min){
                min = dwCount;
                printf("max:%d min:%d Frequency:%.2fKHz\r\n", 
                    max, min, (float)dwCount/(float)dwCountingPeriod);
            }
        }
    }
    
    return 0;
}
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{   
    int     num = 10;
 
    HANDLE hCnt = CreateFile(L"CNT1:", 0, 0,  NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS, NULL);    HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, CntThread, (LPVOID)hCnt, 0, NULL);
    
    // 配置并啟動計數
    dwCountingPeriod = 1000;     // 計數周期，單位毫秒(可設置范圍1ms ~ 1000ms)
    DeviceIoControl(hCnt,        // file handle to the driver
            IOCTL_GENERIC_START, // I/O control code
            &dwCountingPeriod,   // in buffer
            sizeof(DWORD),       // in buffer size
            NULL,               // out buffer
            0,                  // out buffer size
            NULL,               // pointer to number of bytes returned
            NULL);  
 
    while(num--) {
        Sleep(1000);
    }
 
    /* 可調用IOCTL_GENERIC_STOP臨時停止計數，調用IOCTL_GENERIC_SETUP再次開始計數   */
    DeviceIoControl(hCnt, IOCTL_GENERIC_STOP, NULL, 0, NULL, 0, NULL, NULL); 
 
    bThreadStop = TRUE;
    
    CloseHandle(hThread);
    CloseHandle(hCnt);
    return 0;
}