基于ARM9电能质量监测仪的数据采集

1．3 MAX1324与处理器S3C2410的硬件接口

MAX1l324与处理器S3C2410的接口如图4所示，MAX1324的模拟供电电压是5 V，而MAX1324允许的数字供电电压范围为2．7～5．25 V，图中是3．3 V。这样，可以不用电平转换而直接与S3C2410的数字I/O接口相连。

在进行数据采集时，操作过程分为以下3步：(1)首先要将MAX1324的工作方式设置为8个通道的瞬时采样，引脚ALLON接高电平，拉低和时，向数据线D0～D7写入全"1"，这样8个通道就能都被选中，实现同步ADC；(2)拉低ARM的GPAl2端子，使CONVST引脚为低电平，输入信号在采样保持器达到稳定的电平后，再由CONVST的上升沿开始启动A／D，这里的多通道转换是按通道号由低到高的顺序进行，当最后一个通道的转换结束后，所有通道转换结束信号跳变为低电平，转换结果先储存于片内对应的14位×8的SRAM中；(3)读取模数转换结果数据，其方式有两种：一种是查询方式，MAX1324的引脚接到S3C2410的一个I／0引脚上，S3C2410启动A／D转换后，不断地查询这个I／0引脚是否为低电平，以判断转换是否结束，然后再依次读取转换后的数字信号；另一种是中断方式，MAX1324的引脚直接接到S3C2410的一个外部中断引脚上，一旦转换结束，则向S3C2410申请中断，S3C2410就会进入中断服务程序，依次读取MAX1324转换后的数据。为了提高CPU的使用效率，采用中断方式，图4中MAX1324的引脚接到S3C2410的外部中断EINT3的引脚上。当A／D数据转换结束后，就会向S3C2410的EINT3发出低电平，当EINT3引脚为低电平时，就会先后向MAX1324的引脚发出8个读脉冲，控制选通引脚分时读取MAX1324转换后的8个通道ADC数据。

2 接口驱动

设备驱动程序的任务包括自动配置和初始化子程序，负责检测所要驱动的硬件设备是否能正常工作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的设备驱动程序需要的软件状态进行初始化。

Linux下的设备驱动程序被组织为一组完全不同任务的函数的集合。编写A／D驱动，主要完成对A／D器件控制寄存器和数据寄存器的open0，closeO，read0，writeO等的操作，并在file_operations中注册。

static struct file_operations adcmax1324_fops={
open：ademaxl324_open，
ioctl：adcmaxl324_ioctl，
read：adcmaxl324_read，
write：ademaxl324_write，
release：adcmaxl324_release，
}

下面介绍其中几个重要的函数：

(1)adcmaxl324_write函数：调用该函数，通过双向数据线DATAO～DATA7向MAX1324写人数据OxOOFF，把MAX1324设置成8通道同时转换的模式；(2)ademax1324_ioctl函数：Ioctl函数跟踪信号，启动A／D转换；(3)adcmax1324_read函数：read函数把中断处理函数中读到的数据发到用户程序。

最后在init()中完成初始化工作。包括注册设备驱动程序和申请系统资源。在编写驱动程序时通常编写成模块的形式，在模块加载时调用初始化函数module_init()，在卸载时调用卸载模块函数module_exit()。

3 结束语

文中实现了基于ARM9的电能质量监测仪数据采集的设计。介绍了硬件电路及其相关软件，经实验测试，基于MAX1324ECM的上述数据采集电路，实测准确度可以达到±0．5％，实验结果如表1所示，因此MAX1324ECM完全适用于电能质量监测中的数据采集。