GPMC并口多通道AD采集案例，基于TI AM62x四核处理器平台！

陈工-创龙科技

GPMC并口简介

GPMC(General Purpose Memory Controller)是TI处理器特有的通用存储器控制器接口，是AM62x、AM64x、AM437x、AM335x、AM57x等处理器专用于与外部存储器设备的接口，如：

(1)FPGA器件

(2)ADC器件

(3)SRAM内存

(4)NOR/NAND闪存

图 1

GPMC并口特点

（1）小数据-低时延

在工业自动化控制领域中，如工业PLC、驱控一体控制器、运动控制器、CNC数控主板、继电保护设备、小电流接地选线等，极其注重精确性与快速性，GPMC并口“小数据-低时延”的特点显得格外耀眼，能够很好地提高数据传输效率，降低传输成本。

（2）大数据-高带宽

大数据时代对能源电力领域的数据量传输、数据处理等方面提出了更高的要求。GPMC提供了最大的灵活性，以支持四个可配置片选中不同的时序参数和位宽配置。可根据外部设备的特点，使用最佳的片选设置。可通过配置GPMC接口的时序参数和不同工作模式，最大速率可超过100MB/s。因此，GPMC“大数据-高带宽”的特点在能源电力领域扮演着重要角色。

（3）低成本-低功耗

“低成本、低功耗、高性能”是如今智能设备发展趋势，GPMC并口相对于PCIe串行接口，成本更低、功耗更低。两者都为常用的通信接口，均可满足高速通信要求，但在与FPGA通信的时候，用户往往更喜欢选用GPMC并口，因为：

1、使用低成本FPGA即可实现高速通信，而具备PCIe接口的FPGA成本则成倍增长。

2、具备PCIe接口的FPGA功耗往往较大，而低成本FPGA功耗较小。一般而言，低功耗器件的使用寿命也将更长。

AM62x典型应用领域

AM62x应用领域十分广泛，涵盖工业PLC、运动控制器、边缘计算网关、工商业储能EMS、汽车充电桩、血液分析仪等领域，可满足多种工业应用要求。

图 2 AM62x典型应用领域

基于GPMC的多通道AD采集案例演示

下文主要介绍基于GPMC的多通道AD采集案例演示，为了简化描述，仅摘录案例功能描述与测试结果。

案例说明

案例功能：AM62x通过Cortex-A53核心启动Linux系统以初始化GPMC接口，Cortex-M4FSS核心通过GPMC接口采集TL7606I-A1模块的8个通道数据，通过仿真器结合CCS软件查看对应通道数据的波形。

系统流程图如下所示：

图 3

原理说明如下：

（1）Cortex-A53核心：

运行Linux系统以初始化GPMC接口，启动Cortex-M4FSS核心。

（2）Cortex-M4FSS核心：

周期性发送AD转换信号，触发TL7606I-A1模块进行AD转换，待转换完成后通过GPMC接口读取、保存TL7606I-A1模块的8个通道数据，结合调试工具、CCS软件将AD转换后的数据转换为可视化的波形。

硬件连接

请将创龙科技TL7606I-A1模块插至评估板GPMC(J9)扩展接口，并使用5V电源对模块进行独立供电。

请使用信号发生器输出频率为1KHz、峰峰值为2Vpp（即幅值为1V）的正弦波信号，信号输入至TL7606I-A1模块的8个通道。使用创龙科技TL-XDS200仿真器连接评估板TI Rev B JTAG(CON7)接口至PC端。

备注：信号发生器输出信号请勿超过TL7606I-A1模块量程，否则可能会导致模块损坏。

图 4 TL7606I-A1模块硬件连接示意图

图 5 TL7606I-A1模块硬件连接示意图

为了使评估板兼容TL7606I-A1模块的J6接口，需将评估板J9接口的pin3、pin4、pin6引脚分别连接到评估板J11接口的pin10、pin4、pin6引脚，分别对应TL7606I-A1模块的信号转换、信号复位、信号转换状态功能引脚，请按下表引脚对应关系飞线连接评估板J9接口与J11接口。

表 1

案例测试

请参考我司产品资料的用户手册，进行配置运行环境、运行Cortex-M4FSS核心程序等操作，8通道数据采集以及单通道数据采集的测试结果如下所示。

（1）8通道数据采集

程序运行后在CCS软件的控制台输出8个通道数据保存的首地址以及数据点保存结果。

图 6

依次点击"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形，以通道1为例进行演示。

图 7

在弹出界面中按照下图内容进行配置，然后点击OK，即可查看AD信号的时域波形。

图 8

表 2

显示的数据长度（即将多少个采样点的数据进行显示，该数值不能大于Acquisition Buffer Size）

图 9

本次使用TL7606I-A1模块进行测试，在上图中可看到通道1的时域波形，波形的幅值约为6676。从CCS看到的波形值为AD芯片内部寄存器保存的数字量，从AD7606的芯片数据手册得到的换算公式均为：数字量 = 峰值 / 量程 x 32768，则AD信号实际幅值=数字量 x 量程 / 32768 = 6676 x 5V / 32768 = 1.02V，与信号发生器的1V标称值接近。

（2）单通道数据采集

程序运行后在CCS软件的控制台输出1个通道数据保存的首地址以及数据点保存结果。

图 10

依次点击"Tools -> Graph -> Single Time"查看采集到的波形。

图 11

在弹出界面中按照下图内容进行配置，然后点击OK，即可查看AD信号的时域波形。

图 12

图 13

本次使用TL7606I-A1模块进行测试，在上图中可看到通道1的时域波形，波形的幅值约为6675。从CCS看到的波形值为AD芯片内部寄存器保存的数字量，从AD7606的芯片数据手册得到的换算公式均为：数字量 = 峰值 / 量程 x 32768，则AD信号实际幅值=数字量 x 量程 / 32768 = 6675 x 5V / 32768 = 1.02V，与信号发生器的1V标称值接近。