Содержание
LDSP - библиотека для работы с устройствами измерения данных, содержащих АЦП, ЦАП, цифровые линии (TTL). Используется для работы с платами L-Card в Linux, некоторые функции перенесены в Windows для E-440.
Интерфейс является универсальным для всех устройств L-Card, программы не требуют изменения при переходе с одного устройства на другое (например, ISA платы на PCI, или LPT на USB).
Содержание
Прототипы функций и структуры данных описаны во включаемом файле ldsp/ldsp.h.
/* myprogram.c */
#include <ldsp/ldsp.h>
int main(char **argv)
{
...
При сборке нужно добавить библиотеку опцией компоновщика -lLDSP:
cc -o myprogram myprogram.c -lLDSP
Имена устройств в Linux: /dev/xdsp0, /dev/xdsp1, ...
#include <ldsp/ldsp.h>
char *DeviceName = "/dev/xdsp0";
LDSP_HANDLE dev;
int st;
st = ldspOpen(&dev, DeviceName, LO_ADC);
if(st < 0)
{
printf("Ошибка при открытии устройства: %s\n", DeviceName);
exit(1);
}
Ввод с цифровых линий - функция ldspDigitalIn.
int ttl;
st = ldspDigitalIn(dev, &ttl);
if(st < 0)
{
puts("Ошибка при считывании!");
}
else
{
printf("Цифровые линии: %d\n", ci.sample);
for(i = 0; i < 32; i++)
{
printf(" Линия %2d: %d\n", i + 1, ttl & 1);
ttl >>= 1;
}
}
Каждый бит соответствует цифровой линии: бит 0 - IN1, 1 - IN2, ... 15 - IN16.
Для одиночного ввода/вывода не требуется устанавливать временные параметры и таблицу каналов.
sample_inf ci;
ci.mode = LCH_DIFFERENTIAL;
ci.input = 0;
ci.gain = 0;
x = ldspSampleIn(Dev, &ci);
if(x < 0)
{
puts("Ошибка при вводе с АЦП!");
}
else
{
printf("Значение сигнала: %d\n", ci.sample);
}
Значение отсчета возвращается в кодах АЦП. Эти коды могут быть переведены в напряжение, используя данные диапазона ldsp_range.
channel_inf ci;
ldsp_range range;
double fx, fa, fc;
int x;
x = ldspGetRange(Dev, &ci, &range);
fa = (range.umax - range.umin);
fa /= (range.max - range.min);
fc = (m * range.min) - range.umin;
x = ldspSampleIn(Dev, &ci);
if(x < 0)
{
puts("Ошибка при вводе с АЦП!");
}
else
{
printf("Код АЦП: %d\n", ci.sample);
fx = (ci.sample * fa) + fc;
printf("Значение напряжения: %lf\n", fx);
}
Сначала устанавливается размер таблицы с помощью функции ldspChannels.
Затем каждый канал в таблице настраивается отдельным вызовом ldspSetChannel.
LDSP_HANDLE dev;
channel_inf ci;
int Channels;
x = ldspChannels(dev, &Channels);
for(i = 0; i < Channels; i++)
{
ci.index = i;
ci.mode = LCH_DIFFERENTIAL;
ci.input = input[i];
ci.gain = 0;
x = ldspSetChannel(dev, &ci);
if(x < 0) break;
}
Некоторые устройства поддерживают изменение режимов отдельных каналов в процессе непрерывного сбора без изменения общего числа каналов.
Потоковый ввод/вывод данных начинается с запуска АЦП/ЦАП с помощью функции ldspSetTrigger.
Флаг LDSP_ADC запускает АЦП, LDSP_DAC - запускает ЦАП.
LDSP_HANDLE dev;
int mask;
mask = LDSP_MASK_ADC;
x = ldspSetTrigger(dev, &mask);
while(1)
{
ldspRead(dev, buffer, fragment_size);
process_data(buffer);
}
Некоторые устройства позволяют одновременно вводить/выводить данные. Ввод и вывод могут быть запущены одновременно вызовом ldspSetTrigger с одновременно установленными LDSP_MASK_ADC и LDSP_MASK_DAC.
Флаг LDSP_MASK_ADC запускает АЦП, LDSP_MASK_DAC - запускает ЦАП.
LDSP_HANDLE dev;
int mask;
int x;
ldspOpen(&dev, DevName, LDSP_ADC | LDSP_DAC | LDSP_NONBLOCK);
mask = LDSP_MASK_ADC | LDSP_MASK_DAC;
x = ldspSetTrigger(dev, &mask);
while(1)
{
mask = LDSP_MASK_ADC | LDSP_MASK_DAC;
x = ldspWait(dev, &mask, Timeout);
if(x < 0) break;
if(mask & LDSP_MASK_ADC)
{
ldspRead(dev, in_buffer, fragment_size);
process_data(in_buffer);
}
if(mask & LDSP_MASK_DAC)
{
get_output_data(out_buffer);
ldspWrite(dev, out_buffer, fragment_size);
}
}
Содержание
- ldspOpen - открытие устройства
- ldspClose - закрытие устройства
- ldspChannels - установка числа каналов
- ldspRead - ввод данных с устройства
- ldspWrite - вывод данных на устройство
- ldspSetTrigger - запуск/остановка потокового ввода
- ldspMapBuffer - отображение буфера
- ldspSetChannel - установка параметров канала
- ldspSampleIn - ввод одиночного отсчета АЦП
- ldspSampleOut - вывод одиночного отсчета на ЦАП
- ldspDigitalOut - считывание цифровых линий
- ldspDigitalOut - установка цифровых линий
- ldspSetTiming - установка временных параметров
- ldspSetInBuf - установка размера входного буфера и фрагмента
- ldspSetOutBuf - установка размера выходного буфера и фрагмента
- ldspSetSync - установка параметров синхронизации
- ldspGetRange - информация о диапазоне канала
- ldspWait - ожидание события
- ldspLoad - прямой доступ к памяти DSP
- ldspMsTime - считывание таймера
ldspOpen — открытие устройства
Синтаксис
int ldspOpen( | LDSP_HANDLE * | Handle, |
| char * | DeviceName, | |
| int | Flags); |
- Handle
Указатель на переменную, в которую возвращается хендл устройства.
- Name
Имя файла устройства. Первому устройству соответствует имя "/dev/xdsp0".
- Flags
Режим доступа к устройству:
- LO_ADC
Режим чтения данных с АЦП
- LO_DAC
Режим вывода данных на ЦАП
- LO_NONBLOCK
Режим ввода/вывода без ожидания
Функция используется для открытия устройства. После работы с устройством его нужно закрыть с помощью ldspClose.
Возвращает 0, отрицательное значение в случае ошибки.
ldspClose — закрытие устройства
Синтаксис
int ldspClose(LDSP_HANDLE Device);
- Device
Хендл открытого устройства.
Закрывает устройство, открытое с помощью ldspOpen.
ldspChannels — установка числа каналов
Синтаксис
int ldspChannels( | LDSP_HANDLE | Device, |
| int * | n); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- n
Число элементов в таблице каналов.
Функция устанавливает размер таблицы каналов. Каждый элемент таблицы настраивается вызовом функции ldspSetChannel.
ldspRead — ввод данных с устройства
Синтаксис
int ldspRead( | LDSP_HANDLE | Device, |
| void * | Data, | |
| int | Length); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- Data
Буфер для ввода данных.
- Length
Размер блока данных в байтах.
Функция вводит блок данных с АЦП в режиме непрерывного ввода. Одиночные отсчеты вводятся функцией ldspSampleIn.
ldspWrite — вывод данных на устройство
Синтаксис
int ldspWrite( | LDSP_HANDLE | Device, |
| void * | Data, | |
| int | Length); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- Data
Буфер с выводимыми данными.
- Length
Размер блока данных в байтах.
Функция выводит блок данных на ЦАП в режиме непрерывного ввода. Одиночные отсчеты выводятся функцией ldspSampleOut.
ldspSetTrigger — запуск/остановка потокового ввода
Синтаксис
int ldspSetTrigger( | LDSP_HANDLE | Device, |
| int * | Mask); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- Mask
Маска потоков - комбинация флагов:
- LDSP_MASK_ADC
Запуск ввода данных с АЦП
- LDSP_MASK_DAC
Запуск вывода данных на ЦАП
Функция запускает или останавливает потоковый ввод/вывод на устройстве. Если маска потоков равна 0, ввод/вывод останавливается. Одиночные отсчеты выводятся функцией ldspSampleOut.
Вызов функции необходим только для потокового ввода данных, она не нужна при работе с одиночными отсчетами.
ldspMapBuffer — отображение буфера
Синтаксис
void *ldspWrite( | LDSP_HANDLE | Device, |
| int | Stream, | |
| long | Offset, | |
| long | Size); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- Stream
Номер потока: 0 - вывод на ЦАП, 1 - ввод с АЦП.
- Offset
Смещение от начала буфера.
- Size
Длина отображаемой области в байтах.
Функция отображает буфер в адресное пространство процесса.
Возвращает указатель на отображенный буфер, 0 в случае ошибки.
ldspSetChannel — установка параметров канала
Синтаксис
int ldspSetChannel( | LDSP_HANDLE | Device, |
| channel_inf | ci); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- ci
Информация о канале - структура channel_inf. Поле index определяет индекс в таблице каналов.
Функция изменяет элемент с номером index в таблице каналов. Индекс первого элемента равен 0. Перед установкой элементов таблицы нужно задать ее размер функцией ldspChannels.
Если index = -1, функция просто вычисляет поле channel_code.
ldspSampleIn — ввод одиночного отсчета АЦП
Синтаксис
int ldspSampleIn( | LDSP_HANDLE | Device, |
| channel_inf | ci); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- ci
Информация о канале - структура channel_inf.
Функция считывает одиночный отсчет с канала АЦП. Значение отсчета возвращается в поле ci.sample.
ldspSampleOut — вывод одиночного отсчета на ЦАП
Синтаксис
int ldspSampleOut( | LDSP_HANDLE | Device, |
| channel_inf | ci); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- ci
Информация о канале - структура channel_inf.
Функция устанавливает напряжение на канале ЦАП. Значение отсчета передается в поле ci.sample, номер канала - в поле ci.input.
Значение передается в отсчетах ЦАП. Для преобразования напряжения в отсчеты ЦАП нужно использовать таблицы в техническом описании платы.
ldspDigitalOut — считывание цифровых линий
Синтаксис
int ldspDigitalIn( | LDSP_HANDLE | Device, |
| long | mask); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- mask
Возвращает состояние входных цифровых линий.
Функция считывает состояние входные цифровые (TTL) линий. Каждый бит mask соответствует состоянию одной входной линии.
ldspDigitalOut — установка цифровых линий
Синтаксис
int ldspDigitalOut( | LDSP_HANDLE | Device, |
| long | mask); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- mask
Маска выходных цифровых линий.
Функция устанавливает выходные цифровые (TTL) линии. Каждый бит mask соответствует состоянию выходной линии.
ldspSetTiming — установка временных параметров
Синтаксис
int ldspSetChannel( | LDSP_HANDLE | Device, |
| frame_timing | ft); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- ft
Временные параметры - частота АЦП и частота следования кадров, структура frame_timing.
Функция устанавливает временные параметры потокового сбора данных. Перед установкой временных параметров нужно установить размер таблицы каналов функцией ldspChannels.
ldspSetInBuf — установка размера входного буфера и фрагмента
Синтаксис
int ldspSetInBuf( | LDSP_HANDLE | Device, |
| fragment_info * | fi); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- fi
Размер фрагмента и буфера, структура fragment_info.
Функция устанавливает размер входного буфера драйвера и фрагмента. Перед началом потокового ввода данных необходимо установить эти параметры.
ldspSetOutBuf — установка размера выходного буфера и фрагмента
Синтаксис
int ldspSetOutBuf( | LDSP_HANDLE | Device, |
| fragment_info * | fi); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- fi
Размер фрагмента и буфера, структура fragment_info.
Функция устанавливает размер выходного буфера драйвера и фрагмента. Перед началом потокового вывода данных необходимо установить эти параметры.
ldspSetSync — установка параметров синхронизации
Синтаксис
int ldspSetSync( | LDSP_HANDLE | Device, |
| sync_param * | sp); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- sp
Параметры синхронизации - структура sync_param.
Функция устанавливает параметры синхронизации для потокового сбора данных. После запуска платы функцией ldspSetTrigger начинается ожидание условия синхронизации. Затем начинается непрерывный ввод (синхронизация старта) или вводится один кадр (покадровая синхронизация).
ldspGetRange — информация о диапазоне канала
Синтаксис
int ldspGetRange( | LDSP_HANDLE | Device, |
| channel_inf * | ci, | |
| ldsp_range * | range); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- ci
Информация о канале - структура channel_inf.
- range
Возвращает информацию о диапазоне - структура ldsp_range.
Функция возвращает информацию о диапазоне значений АЦП и соотвестствующих напряжений. Коэффициент усиления должен быть записан в ci.gain.
ldspWait — ожидание события
Синтаксис
int ldspWait( | LDSP_HANDLE | Device, |
| int | EventMask, | |
| int | msTimeout); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- EventMask
Маска событий - комбинация флагов:
- LDSP_MASK_ADC
Поступили данные с АЦП
- LDSP_MASK_DAC
Готовность вывода данных на ЦАП
- msTimeout
Время ожидания в миллисекундах.
Функция ожидает готовности ввода/вывода устройства. Возвращает 0, если истекло время ожидания, > 0, если устройство готово к вводу/выводу, отрицательное значение в случае ошибки.
ldspLoad — прямой доступ к памяти DSP
Синтаксис
int ldspLoad( | LDSP_HANDLE | Device, |
| int | Command, | |
| void * | Data, | |
| int | Words, | |
| int | WordSize, | |
| int | Address); |
- Device
Хендл открытого устройства.
- Command
Команда доступа к памяти:
- LC_WRITE_PM
Запись в память программ DSP.
- LC_READ_PM
Чтение из памяти программ DSP.
- LC_WRITE_DM
Запись в память данных DSP.
- LC_READ_DM
Чтение из памяти данных DSP.
- LC_WRITE_EEPROM
Запись в память EEPROM.
- LC_READ_EEPROM
Чтение из памяти EEPROM.
- Data
Указатель на массив слов.
- Words
Количество слов.
- WordSize
Размер слова в байтах.
- Address
Начальный адрес.
Функция осуществляет доступ к памяти сигнального процессора или EEPROM. Возвращает количество записанных/прочитанных слов, отрицательное значение в случае ошибки.
Содержание
- channel_inf - информация о канале
- frame_timing - временные параметры
- fragment_info - размер буфера и фрагмента
- sync_param - параметры синхронизации
- ldsp_range - информация о диапазоне
channel_inf — информация о канале
Синтаксис
- index
Параметр задает индекс в таблице каналов. Используется функцией ldspSetChannel. Игнорируется при работе с одиночными отсчетами.
- input
Параметр задает номер входной/выходной линии устройства.
Для АЦП 0 соответствует входам X1-Y1 в дифференциальном режиме, X1 в одноконечном режиме.
Для ЦАП 0 соответствует выходу DAC1, 1 - DAC2.
- mode
Режим работы канала - комбинация флагов:
- LCH_DIFFERENTIAL
Дифференциальный режим
- LCH_SINGLE_END
Одноконечный режим (с общей землей)
- LCH_CALIBR
Режим калибровки нуля АЦП с заданным коэффициентом усиления. В поле gain должен быть установлен индекс коэффициента усиления, остальные поля не имеют значения.
- LCH_RAW
Установка логического номера канала, указанного в log_channel. Значения number, gain и остальных флагов игнорируются.
- ctrl
Маска цифровых линий. Значения, выводимые на цифровые линии во время срабатывания канала в таблице. Поддерживаются не всеми устройствами.
- sample
Значение сигнала. Значение, выводимое на ЦАП функцией ldspSampleOut. Значение, введенное с АЦП функцией ldspSampleIn.
frame_timing — временные параметры
Синтаксис
- channel_rate
Параметр задает частоту работы АЦП/ЦАП в Hz.
- frame_rate
Параметр задает частоту следования кадров в Hz. Кадр состоит из массива отсчетов по всем каналам, установленным в таблице.
fragment_info — размер буфера и фрагмента
Синтаксис
- fragment_size
Параметр задает размер фрагмента в байтах. Фрагмент - количество данных, которое передается при обработке аппаратного прерывания от платы.
- buffer_size
Параметр задает размер буфера в байтах. Размер буфера должен быть кратным размеру фрагмента. Если это поле установлено в 0, используется максимальное значение.
sync_param — параметры синхронизации
Синтаксис
- sync_type
Тип синхронизации.
- SYNC_TYPE_NONE
Синхронизация отключена.
- SYNC_TYPE_DIGITAL
Синхронизация по цифровым каналам. Маска каналов задается в поле sync_channel.
- SYNC_TYPE_ANALOG
Синхронизация по аналоговому каналу. Код канала задается в поле sync_channel.
Код канала можно получить с помощью вызова ldspSetChannel с параметром channel_inf.index = -1, код канала возвращается в поле channel_inf.channel_code.
- SYNC_MODE_START
Синхронизация старта. При срабатывании начинается непрерывный сбор данных. используется совместно с SYNC_TYPE_DIGITAL или SYNC_TYPE_ANALOG.
- SYNC_MODE_FRAME
Покадровая синхронизация. При каждом срабатывании вводится один кадр АЦП. используется совместно с SYNC_TYPE_DIGITAL или SYNC_TYPE_ANALOG.
- SYNC_MODE_HIGH
Аналоговая синхронизация старта по высокому уровню сигнала. Устанавливается вместе с SYNC_TYPE_ANALOG и SYNC_MODE_START. Если в момент вызова ldspSetTrigger значение сигнала выше порогового значения, сбор начинается сразу.
- SYNC_MODE_LOW
Аналоговая синхронизация старта по низкому уровню сигнала. Устанавливается вместе с SYNC_TYPE_ANALOG и SYNC_MODE_START. Если в момент вызова ldspSetTrigger значение сигнала ниже порогового значения, сбор начинается сразу.
- SYNC_RISING_EDGE
Аналоговая синхронизация по восходящему фронту сигнала. Срабатывает при переходе порогового значения "снизу вверх". Устанавливается вместе с SYNC_TYPE_ANALOG.
- SYNC_FALLING_EDGE
Аналоговая синхронизация по нисходящему фронту сигнала. Срабатывает при переходе порогового значения "сверху вниз". Устанавливается вместе с SYNC_TYPE_ANALOG.
- sync_channel
Код логического канала для аналоговой синхронизации.
Маска цифровых каналов для цифровой синхронизации.
- sync_threshold
Пороговое значение сигнала (в отсчетах АЦП) для аналоговой синхронизации.
Значение цифровых каналов для цифровой синхронизации.
Параметры синхронизации устанавливаются функцией ldspSetSync.
ldsp_range — информация о диапазоне
Синтаксис
- gain_code
Код коэффициента усиления.
- min
Минимальное значение отсчета.
- max
Максимальное значение отсчета.
- umin
Напряжение (uV), соответствующее минимальному значению отсчета.
- umax
Напряжение (uV), соответствующее максимальному значению отсчета.
Значения напряжения передаются в микровольтах, целые числа.