利用ADC制作一个数字电压表

实现功能如下：
1.旋转电位计可以产生0-3.3V的电压

2.利用板上的串行ADC对电压进行转换

3.将电压值在板上的OLED屏幕上显示出来。

串行ADC 这个第一次接触，学习了一下，感觉这个性价比很高，只需通过便宜的比较器就能实现ADC采集，大大降低了硬件成本

串行ADC 采集原理如下

   1)FPGA 输出 PWM 高速反馈信号，通过RC 滤波与模拟输入通过高速比较器进行比较

   2）FPGA 进行采样、滤波后进行数字输出 

      这里采集的的电压范围为0-3.3V  

实现框图如下 

这里主要使用了PWM_V2 输出 及 C_OUT2输入，软件的管脚定义使用的是pin定义，反应了好久，后续将原理图进行了标注

实现过程如下：

1.例化官网代码

sigmadelta_adc sigmadelta_adc_ul (    
		    //.clk(adc_clk1),
			.clk(clk_12mhz),
		    .rstn(1'b1),
		    .digital_out(sd_adc_out),
		    .analog_cmp(adc_cmp),
		    .analog_out(adc_pwm),
		    .sample_rdy(sample_rdy)
		    );

2.采集数据转换

将采集到的sd_adc_out 数据乘以13，方便进行后续的 除以1000 进行电压转换。

assign calc_adc_out = sd_adc_out*4'b1101;

3.bin 转bcd实现 

 通过移位等操作实现二进制转十进制操作，转换后4bit 代表一位数据

module bin_bcd(rst_n,binary,bcd);
//rst_n为使能端，binary为待转换的二进制数，bcd为转换后的BCD码
parameter B_SIZE=12;
//B_SIZE为二进制数所占的位数，可根据需要进行扩展
input binary,rst_n;//rst_n高电平有效，低电平时bcd =0
output bcd;
wire rst_n;
wire [B_SIZE-1:0] binary;
reg [B_SIZE-1:0] bin;
reg [B_SIZE+3:0] bcd; // bcd的长度应根据实际情况进行修改
reg [B_SIZE+3:0] result; //result的长度=bcd的长度
always@(binary or rst_n)
begin
	bin= binary;
	result = 0;
	if(rst_n == 0)
		bcd <= 0;
	else
	begin
		repeat(B_SIZE-1)//使用repeat语句进行循环计算
		begin
			result[0] = bin[B_SIZE-1];
			if ( result[3:0] > 4 )
				result[3:0]=result[3:0]+ 4'd3;
			if(result[7:4]> 4)
				result[7:4]=result[7:4]+4'd3;
			if(result[11:8]>4)
				result[11:8] = result[11:8]+4'd3;
			if(result[15:12]>4)
				result[15:12] = result[15:12]+4'd3;
			result=result<<1;
			bin=bin<<1; 
		end
	result[0]= bin[B_SIZE-1];
    bcd<=result;
    end
end
endmodule

4.oled显示

oled参考基础代码，在main状态机内添加电压数据显示

最终输出的16bit 及为A.BCD，A为整数，B C D为小数(转换出来的10进制除以1000)然后通过OLED进行显示出来 

							
							5'd9 :	begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h12; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd1;  char <= volNum[15:12];state <= SCAN; end
						    5'd10 :	begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h13; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd1;  char <= ".";         state <= SCAN; end
						    5'd11 :	begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h14; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd1;  char <= volNum[11:8];state <= SCAN; end
							5'd12 :	begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h15; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd1;  char <= volNum[7:4];state <= SCAN; end
							5'd13:	begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h16; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd1;  char <= volNum[3:0]  ;state <= SCAN; end

整体软件框图如下 

软件资源占用如下

5.总结

  此次项目学习了sigmadelta_adc 的实现，在后续工程项目中可作为引用，感谢老师、同学的指导，学习了很多东西，希望多举办这样的活动

实际效果