直流电压测量 [电子森林]

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--- 直流电压测量 [2016/05/26 10:05]
gongyu 创建
+++ 直流电压测量 [2016/05/26 12:16] (当前版本)
gongyu [程序设计]
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-采用TI公司的ADC081S101，该芯片为单通道、低功耗8位模数变换器，详细规格如下：
+====设计要求====
-  - 低功耗、单通道
+系统连接如图：0-3.3V的直流电压加在串行ADC的模拟输入端，串行ADC将直流电压转换为8位的数字量，0-3.3V的直流模拟电压得到0-255的数字量；小脚丫FPGA通过内部产生的SPI时序将ADC转换的数据读取到FPGA内部的寄存器，并将串行的二进制数据转换成8位并行的数据。转换后数据的显示有三种：
-  - 8位
+通过点亮8个LED显示电压的相对强度
-  - 6-Lead WSON和SOT-23两种封装
+通过扩展板上连接的4个7位数码管以二进制的形式（0-255）或直流电压的方式（0-3.300）的方式显示
-  - 单电压供电，电压范围：2.7V-5.25V
+通过扩展板上连接的LCD显示屏，在LCD上显示电压值
-  - 采样频率：500 ksps to 1 Msps. The
+{{ :fpga_adc.png |通过8位串行ADC测量外部电压}}
-  - 兼容SPI™/QSPI™/MICROWIRE/DSP接口
-  - 逐渐逼近型转换结构，内置取样保持电路
+====系统实现====
+  - ADC：采用[[http://www.ti.com.cn|TI]]公司的[[http://www.ti.com/product/ADC081S101?keyMatch=ADC081s101&tisearch=Search-EN-Everything|ADC081S101]]，该芯片为单通道、低功耗8位模数变换器，详细规格如下：
+    - 低功耗、单通道
+    - 8位
+    - 6-Lead WSON和SOT-23两种封装
+    - 单电压供电，电压范围：2.7V-5.25V
+    - 采样频率：500ksps to 1Msps
+    - 兼容SPI™/QSPI™/MICROWIRE/DSP接口
+    - 逐渐逼近型转换结构，内置取样保持电路
 {{ :ad801s101timing.png |}}
+  - FPGA：采用Lattice Semiconductor的XO2-1200器件，其管脚连接如图所示
+  - 8个LED连接：
+  - 4个7段数码管连接
+  - LCD连接：
+====程序设计====
+  - top.v：顶层文件
+  - clock_gen.v：基于系统25MHz的主时钟，产生每个模块所需要的时钟
+  - spi_adc.v：通过SPI接口同ADC进行通信，启动ADC工作并读取ADC取样后的数据，并将串行数据转变为并行数据
+  - 8led_disp.v：驱动8个LED灯显示采集到的信号的相对幅度，可以让每个LED对应ADC的一位
+  - 2bcd_conv.v：将0-255的二进制数转变为0-3.3v对应的代码
+  - 7seg_disp.v：在4个7段数码管上显示0-3.3V的直流电压信息
+  - spi_lcd.v：通过SPI接口将要显示的信息显示在LCD上
+====代码实现====
+====实现的结果及资源报告====
+====参考文档====
+  - [[http://www.latticesemi.com/view_document?document_id=38834|XO2系列FPGA数据手册－可以直接下载]]
+  - [[http://www.ti.com/product/ADC081S101?keyMatch=ADC081s101&tisearch=Search-EN-Everything|ADC081S101数据页面]]
+  - [[http://www.ti.com/product/SN74HC595?keyMatch=74hc595&tisearch=Search-EN-Everything|74HC595数据页面]]
+  - [[http://www.eeboard.com/bbs/thread-44647-1-1.html|爱板网关于小脚丫FPGA的使用指南]]