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DAC7714在嵌入式激光跟踪仪中的应用

作者:时间:2012-07-02来源:网络收藏

摘要:在某型仪的设计中,通过实时控制俯仰、方位两路电机,实现目标的快速、平稳。使用AT91RM9200处理器,扩展12位DA转换器,完成2路直流电机的控制。阐述了在Linux环境下该芯片驱动程序开发过程,说明了该驱动程序与测试程序及内核的之间关系。通过驱动程序、测试程序代码的讲解,归纳出驱动程序开发的共性及具体开发流程,为开发打下基础。
关键词:;AT91RM9200;驱动程序;嵌入式操作系统-Linux

设备驱动程序在Linux内核中占有极其重要的位置,在一个嵌入式系统中,除了CPU、内存以及其他很少的几个部件以外,所有的设备控制操作都必须由驱动程序来完成。系统设计者必须为系统中的每个外设开发相应的驱动程序,否则设备无法在Linux下正常工作。
在基于AT91RM9200处理器的某嵌入式仪中,为了实现目标的快速、平稳跟踪,需要控制两路电机,即:方位电机、俯仰电机。其原理如下:通过不断读取两路角度编码器的数据,计算出两路电机实际角度与期望角度的偏差,利用反馈控制的原理,驱动两路电机跟踪目标。两路电机的控制电压为5V时,电机停止不动;控制电压为0V时,电机以最大速度顺时针旋转;控制电压为10V时,电机以最大速度逆时针旋转。
根据上述控制要求,选择4通道12位的串行DA转换器——转换器作为两路电机的控制驱动芯片。该芯片在嵌入式Linux系统下驱动程序的优劣,将直接决定整个仪器的跟踪效果,也是嵌入式开发的需要解决的基本问题之一。

1 概述
DAC7714是美国TI公司推出的一款4通道12位串行输入、电压输出型DA转换器。其供电电压为±15 V,可以实现输出自动保持,采用此串口芯片除了具有节省单片机资源的优点外,还具有同时输出多路0~10 V(参考电压为+10 V和0 V),特别适用于MCU资源紧缺而控制通道比较多的场合。
DAC7714性能特点:
1)12位分辨率,串行接口;
2)功耗仅为250 mW;
3)4个模拟输出通道,电压输出;
4)线性误差±1LSB;
5)支持单极性(0~10 V)或双极性(-10 V~+10 V)输出;
6)自动输出保持;
7)复位信号可选,不同复位方式具有不同初始值。

2 硬件设计
嵌入式跟踪仪硬件比较复杂,这里进介绍与电机驱动相关的DAC7714与AT91RM9200的硬件连接部分。由于实际使用时的电机功率较大,需要在DAC7714的两路输出再加一级驱动电路才能真正驱动电机。
2.1 DAC7714引脚及功能
DAC7714为SOJ16封装,具体引脚及功能介绍如下:
VOUTA~VOUTD:4个模拟量输出
CS:片选端,低电平有效
CLK:串行数据时钟端
VCC:正电源,通常为+15 V
VSS:负电源,通常为0或-15 V
GND:地
VREFL:模拟输出电压参考(下限)
VREFH:模拟输出电压参考(上限)
SDI:串行数据输入
LOADDACS:转换结束判断位
RESET和RESETSEL:芯片复位设置位

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

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