基于Web的MCF5249数据采集系统的设计 [日期：2004-12-8] 来源：单片机及嵌入式系统应用 作者：柯宗武 刘钟情 [字体：二极管直接在模拟输入端进行过压保护，而在输入端引入1～10kΩ的限流电阻和低通滤波器，在低通滤波器的输入端连接二极管对输入电压进行箝位。

2 数据采集系统的软件设计

数据采集系统的软件设计主要分为两大模块，即数据采集模块与数据显示模块。

2.1数据采集模块的设计

数据采集模块是系统的核心模块，为了提高数据采集的实时性，应采用中断方式完成数据采集。其流程图如图2所示。

MCF5249微处理器为其内部ADC提供了一个控制寄存器ADCONFIG，其地址是MBAR2_ADDR+0x402,在初始化程序中需要指定MBAR2_ADDR地址。

通过ADCONFIG寄存器可以设置A/D转换器工作方式、采样频率、是否采用中断方式等。下面给出设置ADCONFIG寄存器实例。

#define MBAR2_ADDR 0x8000000

#define AD_CONFIG 0x402

#define AD_VALUE 0x406

…………

//设置ADC

*(volatile unsigned short int *)(MBAR2_ADDR+AD_CONFIG)=0x442;

该设置确定ADIN0作为模拟信号输入通道，采样频率设置为1/4系统总线时钟频率。当时钟产生4095次翻转时，系统产生一个软件中断（中断号为63）。一次采样结束，并将采样结果存于ADVALUE寄存器（其地址为MBAR2_ADDR+0x406）。A/D转换值可以用如下公式计算：

Vi=(X/(2 n-1)) ×Vfullscate

其中，Vi为ADC的输入电压；Vfullscate为满量程输入电压；

X为ADC输出的数字量；

n为ADC的位数。

A/D转换的结果在中断处理程序中读取。读取一次转换的程序代码如下：

Volatile unsigned shortint m;

m=*(volatile unsigned short int *)(MBAR2_ADDR+AD_VALUE);

通常，A/D转换需要连续采样。采样结果应存放在一个多访问循环队列MACQ（Multiple Access Circular Queue）中。

MACQ是一个定长有序的数据结构。源进程（生产者，ADC采样程序）将数据存入MACQ，一旦初始化，MACQ总是满的。当有新的数据被存入（PUT）MACQ，旧数据即被丢弃（如图3）。应用进程（消费者）可以从MACQ中读取任何数据。读功能是非破坏性的，即读操作不会改变MACQ。

在uClinux中，A/D转换中断程序的编写方法是将A/D转换器作为一个字符设备来处理。中断程序是在linux/drivers/char目录下编写，其结构如下：*File:m5249_adirq.c

#include<linux/interrupt.h>

#include<asm/irq.h>

#define ADC_IRQ(128+63)//定义中断号

#define MBAR2_ADDR 0x8000000

#define AD_CONFIG 0x402

#define AD_VALUE 0x406

/*定义中断处理函数*/

void adirq_interrupt(int irq,void *d,struct pt_regs *regs){

在此读取A/D转换的值并存入队列中。

}

/*设备初始化函数*/

int adirq_init(){

int result;

unsigned short adc_irq;

adc_irq=ADC_IRQ;

result=request_irq(adc_irq,&adirq_interrupt,SA_INTERRUPT,5249_adirq NULL);//注册中断

if(result= = -1)

{printk(“Can't get assigned %d”adc_irq);

return result;}

return 0;

}

中断服务程序的添加方