班級： 082班座號： 姓名成績：
課程名稱：嵌入式linux應用程式開發標準教程
實驗專案：a/d介面實驗
一、實驗目的
了解在linux 環境下對s3c2410 晶元的8 通道10 位a/d 的操作與控制。
二、實驗內容
學習a/d 介面原理，了解實現a/d 系統對於系統的軟體和硬體要求。閱讀arm 晶元文件，
掌握arm 的a/d 相關暫存器的功能，熟悉arm 系統硬體的a/d 相關介面。利用外部模擬信
號程式設計實現arm 迴圈採集全部前4 路通道，並且在超級終端上顯示。
三、預備知識
1、有c 語言基礎。
2、掌握在linux 下常用編輯器的使用。
3、掌握makefile 的編寫和使用。
4、掌握linux 下的程式編譯與交叉編譯過程。
四、實驗裝置及工具
硬體：up-tech s2410/p270 dvp 嵌入式實驗平台、pc 機pentium 500 以上, 硬碟10g 以上。
軟體：pc 機作業系統redhat linux 9.0＋minicom＋arm-linux 開發環境
五、實驗原理
a/d 轉換器
a/d 轉換器是模擬訊號源和cpu 之間聯絡的介面，它的任務是將連續變化的模擬訊號轉換
為數碼訊號，以便計算機和數字系統進行處理、儲存、控制和顯示。在工業控制和資料採
集及許多其他領域中，a/d 轉換是不可缺少的。
a/d 轉換器有以下型別：逐位比較型、積分型、計數型、並行比較型、電壓－頻率型，主
要應根據使用場合的具體要求，按照轉換速度、精度、**、功能以及介面條件等因素來
決定選擇何種型別。常用的有以下兩種：
1、雙積分型的a/d 轉換器
雙積分式也稱二重積分式，其實質是測量和比較兩個積分的時間，乙個是對模擬輸入電壓
積分的時間t0，此時間往往是固定的；另乙個是以充電後的電壓為初值，對參考電源vref
反向積分，積分電容被放電至零所需的時間t1。模擬輸入電壓vi 與參考電壓vref 之比，等
於上述兩個時間之比。由於vref 、t0 固定，而放電時間t1 可以測出，因而可計算出模擬輸
入電壓的大小(vref 與vi 符號相反)。
由於t0、vref 為已知的固定常數，因此反向積分時間t1 與輸入模擬電壓vi 在t0 時間內的平
均值成正比。輸入電壓vi 愈高，va 愈大，t1 就愈長。在t1 開始時刻，控制邏輯同時開啟計
數器的控制門開始計數，直到積分器恢復到零電平時，計數停止。則計數器所計出的數字
即正比於輸入電壓vi 在t0 時間內的平均值，於是完成了一次a/d 轉換。
由於雙積分型a/d 轉換是測量輸入電壓vi 在t0 時間內的平均值，所以對常態干擾(串摸幹
擾)有很強的抑制作用，尤其對正負波形對稱的干擾訊號，抑制效果更好。
雙積分型的a/d 轉換器電路簡單，抗干擾能力強，精度高，這是突出的優點。但轉換速度
比較慢，常用的a/d 轉換晶元的轉換時間為毫秒級。例如12 位的積分型a/d 晶元adcetl2bc，
其轉換時間為lms。因此適用於模擬訊號變化緩慢，取樣速率要求較低，而對精度要求較
高，或現場干擾較嚴重的場合。例如在數字電壓表中常被採用。
2、逐次逼近型的a/d 轉換器
逐次逼近型(也稱逐位比較式)的a/d 轉換器，應用比積分型更為廣泛，其原理框圖如圖
2.4.1 所示，主要由逐次逼近暫存器sar、d/a 轉換器、比較器以及時序和控制邏輯等部分
組成。它的實質是逐次把設定的sar 暫存器中的數字量經d/a 轉換後得到電壓vc 與待轉換
模擬電壓v。進行比較。比較時，先從sar 的最高位開始，逐次確定各位的數碼應是「1」還
是「0」，其工作過程如下：
轉換前，先將sar 暫存器各位清零。轉換開始時，控制邏輯電路先設定sar 暫存器的最高
位為「1」，其餘位為「0」，此試探值經d/a 轉換成電壓vc，然後將vc 與模擬輸入電壓vx 比
較。如果vx≥vc，說明sar 最高位的「1」應予保留；如果vx然後再對sar 暫存器的次高位置「1」，依上述方法進行d/a 轉換和比較。如此重複上述過程，
直至確定sar 暫存器的最低位為止。過程結束後，狀態線改變狀態，表明已完成一次轉換。
最後，逐次逼近暫存器sar 中的內容就是與輸入模擬量v 相對應的二進位制數字量。顯然a/d
轉換器的位數n 決定於sar 的位數和d/a 的位數。圖2.4.1(b)表示四位a/d 轉換器的逐次
逼近過程。轉換結果能否準確逼近模擬訊號，主要取決於sar 和d/a 的位數。位數越多，
越能準確逼近模擬量，但轉換所需的時間也越長。
逐次逼近式的a/d 轉換器的主要特點是：
轉換速度較快，在1—100/μs 以內，解析度可以達18 位，特別適用於工業控制系統。轉
換時間固定，不隨輸入訊號的變化而變化。抗干擾能力相對積分型的差。例如，對模擬輸
入訊號取樣過程中，若在取樣時刻有乙個干擾脈衝迭加在模擬訊號上，則取樣時，包括幹
擾訊號在內，都被取樣和轉換為數字量，這就會造成較大的誤差，所以有必要採取適當的
濾波措施。
逐次逼近式a/d 轉換器
a/d 轉換器在擴充套件板的連線
a/d 轉換器在擴充套件板的接法如圖所示，前三路通過電位器接到3.3v 電源上。
a/d 轉換器在擴充套件板上的接法
六、程式分析（關鍵**分析）
ad 驅動對使用者來說只是下面的乙個檔案結構。在使用者程式裡只需要用到open、 read、
write、 release 等核心函式即可。本實驗採用的是模組方式載入，可以在實驗箱的
/mnt/yaffs/ad/ 中找到ad 的驅動程式。
static struct file_operations s3c2410_fops = ;
下面我們對驅動部分重要函式進行說明。ad 驅動在核心裡的**我們放到了本次實驗的
src 檔案下，s3c2410.h_chip.h 裡為arm2410 標頭檔案s3c2410.h 初始化adc 的部分。所有
**也可以到核心裡面去閱讀。
static int s3c2410_adc_open(struct inode *inode, struct file *file)
//ad 通道和比例因子初始化
static ssize_t s3c2410_adc_write(struct file *file, const char *buffer, size_t count, loff_t * ppos)
copy_from_user(&data, buffer, count);
adcdev.channel=adc_write_getch(data);
adcdev.prescale=adc_write_getpre(data);
dprintk("set adc channel=%d, prescale=0x%x\n", adcdev.channel, adcdev.prescale);
return count;
} //告訴核心驅動讀哪乙個通道的資料和設定比例因子
#define start_adc_ain(ch, prescale) \
dowhile(0)
//prescale_en 左移14使位比例因子有效；prscvl 左移6位設定比例因子；
//adc_input 左移3 位選擇通道；
//adccon |= adc_start; adccon 0 為置1，準備採集資料
static ssize_t s3c2410_adc_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
//由核心採集通道資料後把資料放回使用者區
main.c 的**如下：
#include
#include
#include
linux實驗報告
linux作業系統實驗報告 院 系 電腦科學與工程學院 專業軟體工程 班級 130607 姓名學號 2015年 6月 15 日 實驗報告內容要求 實驗報告應包含以下內容 一 linux基本操作。二 linux系統shell程式設計。三 linux網路伺服器配置，linux資料庫應用。四 gcc的除錯...
重大linux實驗報告
linux作業系統 實驗報告 備註 1 教師在布置需撰寫實驗報告的實驗前，應先將報告書上的 實驗題目 實驗性質 實驗目的 實驗專案內容 等專案填寫完成，然後再下發給學生。2 教師在布置需撰寫報告的實驗專案時，應告知學生提交實驗報告的最後期限。3 學生應按照要求正確地撰寫實驗報告 1 在實驗報告上正確...
linux程式設計實驗報告
篇一 linux程式設計實驗報告 實驗報告 課程名稱 linux程式設計 學院 資訊科學與工程學院 專業 13計算機班級 姓名 學號 20xx年6月28日 山東科技大學教務處制 1 實驗報告 2 3 4 5 篇二 linux實驗報告六6 洛陽理工學院實驗報告 篇三 linux程式設計實驗報告 實驗一...