基于MPC5634的控制器多路AD采樣的設計

　　隨著(zhù)汽車(chē)對控制系統的要求和依賴(lài)性提高，AD采樣的設計模塊成為汽車(chē)控制器中重要的組成部分。AD采樣的結果是汽車(chē)控制器控制執行器的依據，它的速率和精度在汽車(chē)控制中起著(zhù)重要的作用。

　　本文主要介紹一種基于MPC5634的多路模擬信號采集方法，通過(guò)增強型直接內存訪(fǎng)問(wèn)(DMA)方式，自動(dòng)在RAM和增強型隊列式模數轉換器eQADC模塊之間轉移數據，能高效和準確地完成對模擬信號的采集。

　　1 增強型隊列式模數轉換器eQADC模塊

　　1.1 eQADC模塊的結構

　　MPC5634的eQADC模塊有兩個(gè)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的轉換范圍，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(fā)方式，采樣方式有單次方式和連續方式等，ADC的工作時(shí)鐘可達15MHz.速率和精度可以滿(mǎn)足汽車(chē)控制器的要求。圖1為eQADC模塊的結構框圖，顯示了eQADC模塊的主要組成部分。

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　　圖1 eQADC模塊的結構框圖

　　1.2 命令緩存CFIFO的工作機制

　　eQADC模塊有6個(gè)命令緩存CFIFO,每個(gè)CFIFO有4個(gè)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(shí)，CFIFO就有不同的觸發(fā)機制。當配置為單次掃描模式時(shí)，每次會(huì )使存儲于隊列中的eQADC轉換命令序列執行一次。當設置為連續掃描模式時(shí)，只要隊列啟動(dòng)后，就可以持續的運行。數據的流程如圖2所示。

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　　圖2 數據流程

　　1.3 eQADC的命令格式

　　eQADC有配置命令和轉換命令兩種命令格式。配置命令用于對eQADC模塊進(jìn)行初始化設置，像使能ADC模塊單元，設置時(shí)鐘分頻因子，轉換速率因子，使能DMA請求等;轉換命令主要用于設置采集哪個(gè)通道，用哪個(gè)ADC模塊單元轉換，轉換的結果放在6個(gè)結果緩存的哪一個(gè)里面，是否對采集的結果進(jìn)行校正等。

　　2 增強型存儲器直接訪(fǎng)問(wèn)(DMA)模塊

　　DMA控制器是總線(xiàn)上的一個(gè)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(gè)通道，在某個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)通道成為總線(xiàn)上的主機并進(jìn)行數據傳輸。為了解決他們之間的沖突，DMA有兩種可編程的優(yōu)先級機制：固定優(yōu)先級機制和輪詢(xún)優(yōu)先級機制。一旦一個(gè)通道成為主機，該通道將通過(guò)先讀再寫(xiě)的操作方式，把數據從一個(gè)存儲器地址傳輸到另一個(gè)存儲器地址。每個(gè)DMA通道都有一個(gè)獨立的傳輸控制描述符(TDCn)。

　　3 多路eQADC采樣程序設計

　　在這次的設計中，數據的傳輸是通過(guò)DMA進(jìn)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(fā)CFIFO等。程序的設計流程如圖3。