ETA104模擬數(shù)據(jù)采集模塊(下文簡(jiǎn)稱：ETA104模塊)是基于英創(chuàng)公司SBC840工控應(yīng)用底板、符合DM5028標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用擴(kuò)展模塊。ETA104模塊上的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，采用ADS7871模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片，占用ESMARC工控主板的SPI總線進(jìn)行通訊，最高可實(shí)現(xiàn)48K的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率，最大支持8路14bit模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換。

　　ETA104模塊的A/D轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方法有2種，一種方法是使用軟件寫入指令啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，第二種方法是使用引腳“ADConvert”啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：在該引腳上產(chǎn)生一個(gè)由低到高的上升沿，便可根據(jù)最近一次的A/D輸入端口配置，啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，同時(shí)引腳“ADBUSY”由低電平變?yōu)楦唠娖剑划?dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，引腳信號(hào)“ADBUSY”會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由高到低的下降沿，表示當(dāng)前數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換好。

　　根據(jù)ETA104模塊的這種特點(diǎn)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)采樣，基本思路如下：1、配置A/D轉(zhuǎn)換芯片，以滿足需要采集的模擬信號(hào)輸入端口與輸入方式；2、根據(jù)數(shù)據(jù)采樣率需求，配置PWM輸出參數(shù)，然后啟動(dòng)PWM信號(hào)，經(jīng)由ADConvert信號(hào)引腳觸發(fā)啟動(dòng)A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；3、當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成以后，由ADBUSY信號(hào)觸發(fā)系統(tǒng)IRQ中斷；4、系統(tǒng)中斷后，啟動(dòng)SPI總線進(jìn)行當(dāng)前數(shù)據(jù)讀取。

　　ADConvert信號(hào)通過(guò)ETA104的J1.P25腳接入，連接到ESMARC工控主板的PWM1信號(hào)端口；ADBUSY信號(hào)通過(guò)ETA104的J1.30腳輸出，連接到ESMARC工控主板的IRQ1信號(hào)端口。ETA104數(shù)據(jù)采樣控制信號(hào)所占用的相關(guān)引腳，如下表所示：

　　模擬信號(hào)采樣流程參考圖如下：

　　程序流程說(shuō)明：

　　1、初始化A/D，主要是配置模擬信號(hào)輸入方式、模擬信號(hào)輸入通道、A/D片內(nèi)增益。

　　2、要得到高精度的等時(shí)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，因此使用PWM信號(hào)來(lái)啟動(dòng)A/D的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以達(dá)到非常高的時(shí)間要求精度。

　　3、系統(tǒng)使用A/D芯片的BUSY信號(hào)的下降沿，觸發(fā)系統(tǒng)中斷，通知系統(tǒng)，當(dāng)前數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好。

　　4、以上資源初始化好以后，就可以開始啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換了。直接啟動(dòng)PWM信號(hào)輸出即可。

　　5、等待IRQ中斷消息，即表示當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成。

　　6、利SPI總線讀取A/D已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)并存貯。

　　7、檢查要采樣的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)是否已達(dá)到，則關(guān)閉PWM輸出，停止數(shù)據(jù)采樣。然后關(guān)才IRQ、PWM相關(guān)設(shè)備。

　　以下是基于ESM9287-WinCE6.0環(huán)境的例子程序。由于ESM9287的IRQ響應(yīng)速度限制，該環(huán)境最大數(shù)據(jù)采樣率只能到2Kbps。

// 申請(qǐng)一個(gè)數(shù)據(jù)Buff空間，用于存放采樣數(shù)據(jù)結(jié)果
       AD_DataBuff = new DWORD[AD_CovCount];
       if(AD_DataBuff == NULL)
              return ;
       
       // 初始化A/D，配置A/C采樣通道與信號(hào)輸入模式
       MyADC_Test.ADS7871_ConfigREG(ADS7818_REG_GainMux,AD_Channel);
 
       // 初始化IRQ，配置中斷源IRQ1作為系統(tǒng)觸發(fā)
       hIRQ1 = CreateFile(_T("IRQ1:"),                          
              GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,         
              FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,      
              NULL,                                                          
              OPEN_EXISTING,                                    
              FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS,                    
              NULL);                                                        
       if(hIRQ1==INVALID_HANDLE_VALUE)
       {
              printf("Open IRQ1 false!\r\n");
              return ;
       }
 
       // 初始化PWM信號(hào)，使用PWM1作為A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)
       hPWM = CreateFile( _T("PWM1:"),              
              GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,          
              FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, 
              NULL,                                                           
              OPEN_EXISTING,                                     
              FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS,                     
              NULL);                                                         
       if(hPWM==INVALID_HANDLE_VALUE)
       {
              printf("Open PWM false!\r\n");
              return ;
       }
 
       PwmInfo.dwFreq = AD_CovRate; //設(shè)置PWM輸出頻率為數(shù)據(jù)采樣率，如1000Hz
       PwmInfo.dwDuty = 10;
       PwmInfo.dwResolution = 1;
       dwNumberOfBytesWritten = 0;
       bRet = WriteFile(hPWM, &PwmInfo, sizeof(PWM_INFO), &dwNumberOfBytesWritten, NULL);
       if(!bRet)
       {
              printf("WriteFile failed\n");
              CloseHandle(hPWM);
       }
 
       i1 = 0;
       while(1) //數(shù)據(jù)采樣循環(huán)控制
       {
              dwTimeout = 5; //timeout 5ms
              if (!DeviceIoControl(hIRQ1,                  //等待中斷觸發(fā)信號(hào)
                    IOCTL_WAIT_FOR_IRQ,                    
                     &dwTimeout,                                        
                     sizeof(DWORD),                            
                     &dwReturn,                                    
                     sizeof(DWORD),                             
                     NULL,                                               
                     NULL))                                             
              {
                     dwReturn =  WAIT_FAILED;
              }
 
              if(dwReturn == WAIT_OBJECT_0)
              {
                     i1++;
                     MyADC_Test.ADS7871_Read( &AD_DataBuff[i1] );//讀取AD采樣好的數(shù)據(jù)
                     if(i1>=AD_CovCount) //判斷數(shù)據(jù)采樣個(gè)數(shù)是否已達(dá)到設(shè)置值
                            break;
              }
       }
 
       PwmInfo.dwFreq = 0; 
       PwmInfo.dwDuty = 10;
       PwmInfo.dwResolution = 1;
       dwNumberOfBytesWritten = 0;
       bRet = WriteFile(hPWM, &PwmInfo, sizeof(PWM_INFO), &dwNumberOfBytesWritten, NULL); //停止PWM輸出
 
       CloseHandle(hPWM);//關(guān)閉PWM設(shè)備
       CloseHandle(hIRQ1); //關(guān)閉IRQ設(shè)備
       //數(shù)據(jù)復(fù)制/轉(zhuǎn)移到用戶數(shù)據(jù)BUFF
       //......
       delete[] AD_DataBuff;//清理申請(qǐng)的運(yùn)態(tài)數(shù)據(jù)空單