英創公司基于SBC870和SBC880工控應用底板設計了專用于擴展驅動電路模塊的DM5028規范，并基于該規范推出了多種擴展模塊，用來滿足工業現場的應用需求。具體可以參考網站上的資料：SBC880工控底板與整機，SBC870工控底板與整機。

　　ETA104擴展模塊是一款可用于擴展AD輸入的模塊，它使用了ADS7871模擬信號轉換芯片進行擴展，這款芯片的采樣精度為14bit，最高采樣速率為48KSPS，使用SPI總線來通訊，可以和ESMARC系列的任意核心板搭配使用。英創公司在此基礎上做了進一步升級，使其支持采集四路4-20mA電流（精度為14bit），并增加了兩路RS232，兩路RS485，一路CAN總線，四路帶隔離IO輸入以及一路繼電器輸出，詳細資料可以參考ETA104的手冊。

連接示意圖

　　同時為了進一步降低成本，當ETA104配合英創公司的低成本核心板ESM6800使用時，可以利用ESM6800核心板CPU上自帶的ADC功能來采集電流值，這樣可以省去ETA104模塊上擴展AD部分的器件。ESM6800核心板自帶的ADC采樣精度為12bit，最高采樣速率為1KSPS，通過這種方式能夠較多的降低成本，ESM6800核心板對應的功能管腳配置如下：

　　串口，GPIO和CAN總線均使用系統的標準接口就可以正常工作，可以參考英創公司提供的相關例程，本文主要介紹關于AD部分的使用方法。下面首先來看利用擴展芯片ADS7871是如何讀取數據的，因為ADS7871模擬信號轉換芯片是通過SPI總線進行的通訊，所以利用核心板上的SPI總線就可以設置和讀取數據，讀取數據的部分代碼如下：

txbuf[0] = 0x40;
txbuf[1] = 0x00;
memset(tr, 0 , sizeof(tr));
tr[0].tx_buf = (unsigned long)txbuf;
tr[0].rx_buf = (unsigned long)rx;
tr[0].len = 2;
tr[0].delay_usecs = 0;
tr[0].speed_hz = 2500000;
tr[0].bits_per_word = 8;
/* 進行SPI數據傳輸 */
ret = ioctl(m_fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), tr );
if (ret < 1 )
       pabort("can't send spi message");
buffer = rx[1];
 
txbuf[0] = 0x41;
txbuf[1] = 0x00;
memset(tr, 0 , sizeof(tr));
tr[0].tx_buf = (unsigned long)txbuf;
tr[0].rx_buf = (unsigned long)rx;
tr[0].len = 2;
tr[0].delay_usecs = 0;
tr[0].speed_hz = 2500000;
tr[0].bits_per_word = 8;
/* 進行SPI數據傳輸 */
ret = ioctl(m_fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), tr );
if (ret < 1 )
       pabort("can't send spi message");
 
/* 將數據拼接起來 */
buffer |= rx[1] << 8;
buffer = buffer>>2;

　　因為信號源可能存在抖動，所以在讀取數據后增加了中值濾波算法，代碼如下：

#define N 9
int filter(int ch)
{
       uint16_t value_buf[N];
       int   temp, count;
       int i, j;
       for ( count=0;count<N;count++)
       {
              value_buf[count] = ETA104_ReadAD(ch, 1);
              usleep(5000);
       }
       /* 采用冒泡法排序 */
       for (j=0;j<N-1;j++)
       {
               for (i=0;i<N-j;i++)
               {
                      if ( value_buf[i] > value_buf[i+1] )
                      {
                              temp = value_buf[i];
                              value_buf[i] = value_buf[i+1];
                              value_buf[i+1] = temp;
                      }
              }
       }
       /* 取排序中間值返回 */
       return value_buf[(N-1)/2];
}

　　可以根據實際的情況選擇取使用多少個值來進行中值濾波，實際的測試結果如下：

　　通過上面的表格可以看出，使用ETA104模塊擴展芯片ADS7871讀取的數據精度為完全能夠達到1%以內。

　　下面來看看如何使用ESM6800核心板自帶的ADC功能。在Linux內核中，CPU自帶的ADC功能是通過IIO的驅動來實現的，英創公司已經將所需要的驅動集成在了系統中，并且ESM6800核心板的ADC會自動采樣32個點做平均，客戶可以直接讀取，操作十分簡單，具體代碼如下：

char iiotype[4][100] = {
                                          "in_voltage9_raw",
                                          "in_voltage8_raw",
                                          "in_voltage0_raw",
                                          "in_voltage5_raw"
                                          };
int get_ad(int i)
{
        int ret = 0, ch;
        char filename[80];
        FILE *fp;
        char buf[20];
 
        sprintf( filename, "/sys/bus/iio/devices/iio:device0/%s", iiotype[i]);
        fp = fopen(filename, "rt");
        if( fp==NULL )
        {
               printf("open %s fail!\n", filename);
               ret = -1;
               return ret;
        }
        /* 讀取對應的ADC通道值 */
        fread( buf, 1, sizeof(buf), fp );
        fclose(fp);
 
        sscanf( buf, "%d", &ch );
 
        return ch;
}

　　同樣在讀取數據后可以增加中值濾波算法，實際測試結果如下：：

　　根據上面的表格可以看出，使用ESM6800核心板自帶的ADC讀取的數據精度同樣可以達到1%以內。

　　如有感興趣的客戶，歡迎和英創工程師聯系，索取相關測試代碼和資料。