湖南工业大学
课 程 设 计
资 料 袋
计算机与通信学院 学院（系、部） 2015~ 2016 学年第 一 学期 课程名称 嵌入式Linux应用程序开发 指导教师 叶伟琼 职称 副教授 学生姓名 皓月叶舞 专业班级 通信工程12XX 学号 124082004XX 题 目 AD驱动
成 绩 起止日期2015 年 12 月 14 日～2015年12月20 日
目 录 清 单
序号 1 2 3 4 5 6 材 料 名 称 课程设计任务书 课程设计说明书 课程设计图纸 资料数量 1 1 10 备 注 张 1
湖南工业大学
课程设计任务书
2015 —2016学年第 1 学期
计算机与通信 学院 通信工程 专业 12XX 班 课程名称： 嵌入式Linux应用程序开发 设计题目： AD驱动 完成期限：自 2015 年 12 月 14 日至 2015 年 12 月 20 日共 1 周
一、设计的主要技术参数 数模转换、数模编程 二、设计任务(内容) 1、完成相关编程模拟量输入采集和转换 2、将结果显示 3、测试并运行，改变模拟量输入 4、验证 5、完成课程设计说明书 三、设计工作量 1周完成 内 容 及 任 务 进 度 安 排 参 考 资 料 起止日期 12月14日 12月15日-12月17日 12月18日-12月19日 12月20 日 功能分析、程序设计 实验验证和测试 总结、书写实验报告 工作内容 分组、任务分配、课题理解 [1] 王实甫. 嵌入式Linux系统设计与实例开发. 吉林大学出版社，2004年 [2] 田丰兴. 嵌入式控制系统. 北京航空航天大学出版社，2002年 指导教师（签字）： 年 月 日 系（教研室）主任（签字）： 年 月 日
1
湖南工业大学
嵌入式Linux应用程序设计
课程设计说明书
AD驱动
起止日期： 2015年 12月14日 至 2015年 12月 20 日
学班学成
生姓名 级 号 绩
皓月叶舞 通信1204班 124082004XX
指导教师(签字)
计算机与通信学院 2015年 12月20日
1
课题名称 AD转换 组 长 XX 同组人员 XX 人 数 5 课 题 的 主 要 内 容 和 要 求 一、 设计的主要技术参数 利用安装 Redhat9 的宿主 PC 机和一套 PXA270RP 嵌入式实验箱，在目标板运行 8 位和16位 AD 测试程序。 二、 设计任务 1）连接实验设备线路 2）编写测试程序 3）测试程序 三、 设计工作量 1周完成 具体任务 时间安排与完成情况 仔细阅读课程设计内容、要求和原理，然后与同组人讨论研究这次课程设计主要流程，主要负责任务分配，线路连接，系统调试。 12月14日，认真阅读弄懂课程设计内容、目的和原理 12月15日至12月19日，按照试验要求与组员共同搭建测试环境 12月20日，系统调试、反复测试、总结报告 1
目录
一、预备知识： ..................................................... 1 1、了解A/D 采样的原理 ........................................... 1 2、了解采样频率的设置 ........................................... 1 二、设计设备 ....................................................... 1 三、设计目的： ..................................................... 1 四、设计内容： ..................................................... 1 五、设计原理及说明： ............................................... 1 1、A/D 转换的基本原理： ......................................... 1 1）采样和量化 ................................................ 1 2）分类 ...................................................... 2 3）工作原理 .................................................. 2 2、 UCB1X00 的A/D 转换有关的寄存器 .............................. 3 六、设计步骤： ..................................................... 4 1、 硬件连接 .................................................... 4 2、在PXA270-RP 目标板运行8 位AD 的测试程序 ..................... 4 3、在PXA270-RP 目标板运行16 位AD 的测试程序 .................... 5 七、设计注意事项 ................................................... 7 八、心得体会 ..................................................... 7
1
AD驱动实验
一、预备知识：
1、了解A/D 采样的原理 2、了解采样频率的设置
二、设计设备：
1、一套PXA270RP 嵌入式实验箱
2、安装Redhat9 的宿主PC 机，并且配置好ARM Linux 的开发环境
三、设计目的：
1、了解模数转换的基本原理 2、掌握模数转换的编程方法
四、设计内容：
1、编程对模拟量输入进行采集和转换，并将结果显示在超级终端上 2、通过改变模拟量输入，观察显示结果
五、设计原理及说明：
1、A/D 转换的基本原理： 1）采样和量化
作用：我们经常遇到的物理参数，如电流、电压、温度、压力、速度……电量和非电量都是模拟量。模拟量的大小是连续分布的，且经常也是时间上的连续函数。因此要将模拟量转换成数字信号需经采样——量化——编码三个基本过程（数字化过程） ★采样
按采样定理对模拟信号进行等时间间隔采样，将得到的一系列时域上的样值去代替u＝f（t），即用u0、u1、……un 代替u＝f （t） .这些样值在时间上是离散的值，但在幅度上仍然是连续模拟量 ★ 量化
1
在幅值上采用离散值来表示。方法是用一个量化因子Q 去度量：u1,u2,…,得到取整后的数字量. u0=2.4Q =>2Q 010 u1=4.0Q =>4Q 100 u2=5.2Q =>5Q 101 u3=5.8Q =>5Q 101 ★编码
将整量化后的数字量进行编码，以便读入和识别： 编码仅是对数字量的一种处理方法。 例如：Q=0.5V/格,设用三位（二进制编码）
u0=2.4Q-------→2Q--------→（010）u0=（0×22+1×21+0×20）×0.5V=1V 2）分类
按被转换的模拟量类型可分为时间/数字、电压/数字、机械变量/数字等。应用最多的是电压/数字转换器。电压/数字转换器又可分为多种类型： 按转换方式可分为：直接转换、间接转换 按输出方式可分为：并行、串行、串并行 按转换原理可分为：计数式、比较式 按转换速度可分为：低速、中速、高速
按转换精度和分辨率可分为：3 位、4 位、8 位、10 位、12 位、14 位、16 位等。 3）工作原理
类似于用天平称物体重量，设有一待测物为4.42g；满度测量量程RNFS＝5.12g，砝码种类有四种：0.5RNFS，0.25 RNFS，0.125 RNFS，0.0625RNFS
测量方法：先大砝码，后小砝码，依次比较（累计比较），要的记“1”，不要的记“0” 实测物重G：1*0.5 RNFS+1*0.25 RNFS+0*0.125 RNFS+1*0.0625 RNFS 一次为：2.56g<4.42g 留
二次为：2.56+1.28=3.84g<4.42g 留 三次为：3.84+0.=4.44g>4.42g 去
2
四次为：3.84+0.32=4.16g <4.42g 留 误差= |4.16-4.42| = | -0.26 g | <0.32 g 误差<最小砝码（最小分辩砝码）
以上过程：通过4 次比较后，得出结果；误差<最小砝码值 2、UCB1X00 的A/D 转换有关的寄存器，如图1，图2，图3：
图1
3
图2
图3
六、设计步骤：
1、 硬件连接：
按照实验一的步骤，连接宿主PC 机和一台PXA270-RP 目标板。用跳线帽连接好AD-16位和AD-8 位的连接端口。
2、在PXA270-RP 目标板运行8 位AD 的测试程序：
在宿主PC 机端，再打开一个终端窗口（Terminal），点击【红帽→System Tools→Terminal】启动终端窗口，输入下列6 条命令：
① minicom /*给PXA270-RP 目标板上电，并进入其操作界面*/
4
② root /*以root 身份登陆PXA270-RP 目标板*/
③ mount -o soft，timeo=100，rsize=1024 192.168.0.100:/ /mnt
/*将宿主PC 机的根目录挂载到PXA270-RP 目标板的mnt 目录下*/ ④ cd /mnt/pxa270_linux/Experiment_Key/AD-8-bit ⑤ ls
⑥./test /*运行测试程序的目标程序，如图4*/
运行测试程序test，然后转动电位器的旋钮，可以看到数值的变化
图 4
3、在PXA270-RP 目标板运行16 位AD 的测试程序：
5
在宿主PC 机端，再打开一个终端窗口（Terminal），点击【红帽→System Tools→Terminal】启动终端窗口，输入下列6 条命令：
① minicom /*给PXA270-RP 目标板上电，并进入其操作界面*/ ② root /*以root 身份登陆PXA270-RP 目标板*/
③ mount -o soft，timeo=100，rsize=1024 192.168.0.100:/ /mnt
/*将宿主PC 机的根目录挂载到PXA270-RP 目标板的mnt 目录下*/ ④ cd /mnt/pxa270_linux/Experiment_Key/ AD-16-bit ⑤ ls
⑥./test /*运行测试程序的目标程序，如图5*/
运行测试程序test，然后转动电位器的旋钮，可以看到数值的变化
图 5
6
七、设计注意事项：
在编写本实验的驱动程序过程中，您可以直接调用内核提供的 AD 转换器控制函数对其进行操作。分别是：
void ucb1x00_adc_enable(struct ucb1x00 *ucb);
void ucb1x00_adc_read(struct ucb1x00 *ucb , int adc_channel, int sync); unsigned int ucb1x00_adc_disable(struct ucb1x00 *ucb)
八、心得体会
时间过的真快，课程设计这就结束了。在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在课程设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。
在这次嵌入式Linux应用程序开发的课程设计中，我不仅仅是学会了合作，也学会了理解。我了解到了A/D转换的基本原理，PXA270RP 嵌入式实验箱以及相关寄存器的使用，收货颇多。我在设计过程中也出现了一些错误，课程设计虽然结束了，但是我还要加强这方面的学习，最后感谢xx老师严谨和一丝不苟的教学作风，为我们营造了一个非常好的课程设计氛围。
7
