使用TMUX1308和TM4C1294NCZAD创建通用数据选择器

模拟多路复用器

Analog MUX 4 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Analog MUX 4 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

选择众多模拟数据输入之一。

硬件概览

它是如何工作的？

Analog MUX 4 Click 基于 TMUX1308，这是一款来自德州仪器的通用 8:1 单端 CMOS 模拟多路复用器。TMUX1308 多路复用器允许使用 mikroBUS™ 插座的单个 AN 引脚监控多个输入/传感器，支持 0 到 5V 范围内的双向模拟和数字信号。它具有内部注入电流控制，消除了保护开关所需的外部二极管和电阻网络，使输入信号保持在电源电压范围内。内部注入电流控制电路允许禁用信号路径上的信号超过电源电压而不影响启用信号路径的信号。除了内部注入电流

控制外，TMUX1308 还具有另一种保护功能，称为“先断后合”延迟，这是一种安全功能，可防止设备切换时两个输入连接。在连接下一个启用状态的开关之前，输出首先从启用状态的开关断开。这种断开与连接之间的时间延迟称为“先断后合”延迟。此 Click board™ 使用多个 GPIO 引脚与 MCU 通信。它可以通过 mikroBUS™ 插座的 EN 引脚启用或禁用，从而提供开关操作以打开/关闭对 TMUX1308 的电源供应。它还提供三个地址信号，标记为 A0 到 A2，这些信号控制开关

配置并根据其设置确定所需模拟输入通道的激活。此外，每个模拟输入都有一个跳线用于硬件激活或停用，以及用于输入通道的附加滤波电容。此 Click board™ 可在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行，通过 VCC SEL 跳线选择。这种方式使得 3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外，这款 Click board™ 配备了一个包含易于使用的函数库和示例代码的库，可以作为进一步开发的参考。

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器，如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs，来自Texas Instruments，无论它们的引脚数量如何，并且具有一系列独特功能，例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理，设计周到，使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素，如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术，Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验，允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项，包括对JTAG、SWD和SWO Trace（单线输出）的支持，并与Mikroe软件环境无缝集成。此外，它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源，包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C（USB-C）连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN（如果MCU卡支持的话）和以

太网也包括在内。此外，它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准，为MCU卡提供了标准化插座（SiBRAIN标准），以及两种显示选项，用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持，得益于大量不同的Click板™（超过一千块板），其数量每天都在增长，它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Signal

PE3

Switch Control 2

PB6

RST

Enable

PE7

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

Switch Control 0

PD0

PWM

Switch Control 1

PB4

INT

SCL

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

GNSS2 Click front image hardware assembly

SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly

GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly

v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly

NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly

NECTO Output Selection Step Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Analog MUX 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

analogmux4_enable_input - 此函数启用模拟输入。
analogmux4_read_an_pin_voltage - 此函数读取 AN 引脚的 AD 转换结果并将其转换为相应的电压水平。
analogmux4_set_input_channel - 此函数设置模拟输入通道。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Analog MUX 4 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Analog MUX 4 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and enables the analog inputs.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays the voltage of all channels on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @note
 * The channel's voltage will "float" when the voltage source is not connected to it.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "analogmux4.h"

static analogmux4_t analogmux4;   /**< Analog MUX 4 Click driver object. */
static log_t logger;              /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;                /**< Logger config object. */
    analogmux4_cfg_t analogmux4_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    analogmux4_cfg_setup( &analogmux4_cfg );
    ANALOGMUX4_MAP_MIKROBUS( analogmux4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == analogmux4_init( &analogmux4, &analogmux4_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    analogmux4_enable_input ( &analogmux4 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float analogmux4_an_voltage = 0;
    
    for ( uint8_t cnt = ANALOGMUX4_CHANNEL_0; cnt <= ANALOGMUX4_CHANNEL_7; cnt++ )
    {
        analogmux4_set_input_channel ( &analogmux4, cnt );
        if ( ADC_ERROR != analogmux4_read_an_pin_voltage ( &analogmux4, &analogmux4_an_voltage ) ) 
        {
            log_printf( &logger, " AN%u voltage : %.3f V\r\n", ( uint16_t ) cnt, analogmux4_an_voltage );
        }
    }
    log_printf( &logger, "\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

/*!
 * @file main.c
 * @brief Analog MUX 4 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Analog MUX 4 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and enables the analog inputs.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays the voltage of all channels on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @note
 * The channel's voltage will "float" when the voltage source is not connected to it.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "analogmux4.h"

static analogmux4_t analogmux4;   /**< Analog MUX 4 Click driver object. */
static log_t logger;              /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;                /**< Logger config object. */
    analogmux4_cfg_t analogmux4_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    analogmux4_cfg_setup( &analogmux4_cfg );
    ANALOGMUX4_MAP_MIKROBUS( analogmux4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == analogmux4_init( &analogmux4, &analogmux4_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    analogmux4_enable_input ( &analogmux4 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float analogmux4_an_voltage = 0;
    
    for ( uint8_t cnt = ANALOGMUX4_CHANNEL_0; cnt <= ANALOGMUX4_CHANNEL_7; cnt++ )
    {
        analogmux4_set_input_channel ( &analogmux4, cnt );
        if ( ADC_ERROR != analogmux4_read_an_pin_voltage ( &analogmux4, &analogmux4_an_voltage ) ) 
        {
            log_printf( &logger, " AN%u voltage : %.3f V\r\n", ( uint16_t ) cnt, analogmux4_an_voltage );
        }
    }
    log_printf( &logger, "\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END