Analog Discovery Studio（简称“ADS”）从进入大家的视线时便以功能齐全的便携式测试、测量设备，配备13种仪器，提供一整套台式仪器为亮点，迅速博得大家关注。

今天，IECUBE将带大家走进“如何用Analog Discovery Studio（简称“ADS”）来分析DAC, ADC和SPI数据”的实验案例！一起看看吧。

ADS是一款Digilent推出的混合信号示波器，可作为示波器查看来自梯形电阻DAC的模拟数据，可用逻辑分析仪查看和解码ADC的SPI总线，也可以使用波形发生器触发信号ADC的模拟输入。并且配合 Digilent Cmod S7，用同样的原理和仪器来解码SPI总线或模拟信号，说明如何使用ADS与许多不同的信号进行交互。

ADS是一款Digilent推出的混合信号示波器，可作为示波器查看来自梯形电阻DAC的模拟数据，可用逻辑分析仪查看和解码ADC的SPI总线，也可以使用波形发生器触发信号ADC的模拟输入。并且配合 Digilent Cmod S7，用同样的原理和仪器来解码SPI总线或模拟信号，说明如何使用ADS与许多不同的信号进行交互。

这里使用Cmod S7上的FPGA（Xilinx Spartan 7芯片）来实现SPI主模块，不断发送由FPGA板载两通道模数转换器（ADC）捕获到的数据。该数据同时发送到梯形电阻数字模数转换器（DAC）Pmod R2R上 ，以转换为模拟数据。ADS用于向Cmod S7的模拟输入引脚提供模拟信号，从Pmod R2R捕获模拟电压，并通过Cmod S7的SPI模块控制和采集数据。

（数据流程图）

—— 硬件介绍 ——

Analog Discovery Studio包含：

面包板

MTE线缆

电源

USB A到B线缆，用于连接主机

Cmod S7-25面包板式FPGA开发板，具有：

用于编程和电源的MicroUSB线缆

Pmod R2R梯形电阻DAC

安装了以下软件的计算机：

Digilent WaveForms

Digilent Adept

演示存档，包括WaveForms工作区和Cmod S7位文件。

复制链接到浏览器下载：https://iecube.sharepoint.cn/:f:/s/IECUBEmaterial/EncO5IMQ9ZhMuFTAARbBcqcB1ltYkUG0aPB13T6QI7RBBg?e=4ClV83

—— 硬件设定 ——

1.将Cmod S7连接到面包板上。2.使用MTE线缆将Cmod S7的以下引脚连接到ADS的相应引脚，如下表所示：

3.将Pmod R2R插入Cmod S7的Pmod端口，然后将Pmod R2R的以下引脚连接到ADS的相应引脚，如下表所示：

4.使用MicroUSB线缆将Cmod S7插入ADS的USB端口。

5.使用USB A至B线缆将ADS连接到主机。

6.将ADS接上电源并打开。

—— 软件设定 ——

1.下载并解压缩演示文件（复制链接到浏览器下载：https://iecube.sharepoint.cn/:f:/s/IECUBEmaterial/EncO5IMQ9ZhMuFTAARbBcqcB1ltYkUG0aPB13T6QI7RBBg?e=4ClV83）

2.打开Adept，然后连接到Cmod S7。在“ 配置”选项卡下，单击“ 浏览”，然后导航到从演示存档提取的文件夹中的“ top.bit”文件。单击“ 程序”按钮将位文件加载到FPGA上。

注意： 或者可以使用Xilinx Vivado 2019.1在Cmod S7的闪存中进行编程。在Vivado的TCL控制台中，将“ program_flash.tcl”脚本连接到Cmod S7，并将“ top.bin”文件编程到闪存中，以便在Cmod S7通电时开始运行演示。

注意： 此演示中使用的完整Vivado项目主要由Verilog编写。

3.打开WaveForms，然后打开工作区“ spi.dwf3work”，该工作区已包含在演示存档的文件夹中。单击屏幕右上角的“对接Windows”按钮，以将所有打开的仪器显示在同一屏幕上。

4.要开始将模拟信号施加到Cmod S7的模拟输入引脚，捕获来自R2R VOUT引脚的模拟数据以及Cmod S7生成的SPI模块，可在“示波器1”和“Wavegen 1”窗格中单击“ 运行”按钮。

—— 操作演示 ——

可以通过在Wavegen 1窗格中更改每个通道的配置来修改Wavegen引脚上生成的模拟信号。默认情况下，通道1设置为输出0伏直流电，而通道2设置为在200微秒内从0伏升至3伏。这些波形可以在“ 示波器1”窗格中Cmod S7输出的序列中看到。SPI模块和R2R在输出从通道1和通道2捕获的数据之间交替切换，每20微秒切换一次通道。默认情况下，演示使用SPI模式0。可以通过更改StaticIO仪器中CPOL和CPHA按钮的状态来更改此模式。更改SPI模式时，请确保同时在“ 示波器1”窗格中修改SPI总线的“ 活动”和“ 采样”设置。StaticIO仪器中的RESET按钮和ENABLE开关用于控制编程到Cmod S7中的SPI模块，重置模块以及启用/禁用它。在示波器1仪器中，黄色曲线（通道1）代表从示波器通道1捕获的电压数据。红色曲线（数学1）代表通过SPI从Cmod S7传输的数据，并转换成原始8位电压数字样本。