ESM335x系列工业控制主板多通道数据采集方案.pdf

成都英创信息技术有限公司 ESM335x 系列工控主板多通道数据采集方案 ESM335x 系列工控主板多通道数据采集方案 1、综述 ETA108 是英创公司推出的一款低成本高性能的 AD 采集模块，相比英创公司的其他数据采集扩展模 块，ETA108 的一个主要特点是支持硬件周期脉冲触发AD 采集，因此 ETA108 非常适合应用于要求高精 度采样间隔的波形数据采集。ETA108 波形数据采集模块可广泛应用于多通道波形记录仪、电力谐波分析、 故障录波、振动信号分析、瞬态信号采集、通用数据采集等多种应用领域。现 ESM335x Linux 已支持 ETA108 数据采集模块。 ETA108 性能： • 8 通道单端输入或 4 通道差分输入 • 输入量程 0~4.096V • 每通道具有独立的高阻抗增益放大器(PGA),可实现各种传感器之间的直接接口连接，并支持 用户配置通道增益 Gain=1/2/4/8) • AD 转换精度 12bit • AD 最高采样速度 100ksps • 可选择多种平均操作模式，使输出 AD 精度达到 14bit。其中有快速平均和精确平均两种模式 可以选择。快速平均模式：对4 ，8 或 16 次采样结果做平均，可增加 AD 分辨率到 14bit ，快速平均模 式适用于输入到 PGA 的信号比较稳定的情况。精确平均模式：对4 ，8 或 16 次采样结果做平均，可得 到比快速平均模式更精确的采样结果。此模式在输入信号不太稳定的情况下适用。 使用4 次平均模式总采样速率不得高于 20ksps ，使用8 次平均模式总采样速率不得高于 10ksps ， 使用 16 次平均模式采样速率不得高于 5ksps。当用户采用默认设置进行采样时，我们的驱动会根据用户 设置的采样速度进行设置，使用能够达到的最高平均模式以提高采样精度。用户也可自行设置。 1 / 8 成都英创信息技术有限公司 ESM335x 系列工控主板多通道数据采集方案 关于 ETA108 更详细的参数以及设置方法请参考 《ETA108 数据采集模块应用手册》（Linux ）。 2、应用程序接口 1、驱动程序 在使用 ETA108 之前，需要在系统中先加载 ETA108 的驱动程序。我们提供 eta108.ko 驱动模块， 用户使用 insmod /( 目录)/eta108.ko 命令就可以加载驱动。 为了实现 ETA108 的高速数据采集，在其驱动程序中，充分利用了 ESM335x 的高性能 DMA 技术， 从而保证了 ETA108 与 ESM335x 主板之间仅靠简单的 4 线制 SPI 接口就实现了硬件连接，同时，DMA 技术的引入，也将数据采集对系统性能的影响降到最低。考虑到实际应用，ESM335x ETA108 驱动程序 支持单次采样模式和连续采样模式，两种模式下驱动每采集到 512 个点的数据（1kB 数据大小）或者采 样结束就会通知用户程序，建议应用程序中 select 函数和 read 函数一起使用尽快读出数据，以避免驱动 维护大量的数据缓存。 连续采样处理流程 2 / 8 成都英创信息技术有限公司 ESM335x 系列工控主板多通道数据采集方案 驱动程序中进行设置的 eta108_config 结构体。 eta108_config 结构体是 ETA108 的配置数据结构体，包含了采样率，采样长度，采样通道设置， 通道寄存器配置等参数。其定义如下： struct eta108_config { unsigned int rate; unsigned int count; unsigned int channel; void *config; unsigned int config_len; }; 在我们提供的驱动程序中，eta108_