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前几篇小青菜哥哥介绍了ADI公司的ADC和FPGA的3线、4线SPI配置方法,本篇小青菜哥哥将以TI公司的多通道高速ADC—ADS52J90为实例,向大家演示FPGA是如何通过SPI接口向该ADC读写寄存器配置数据的。
如下图所示为ADS52J90的功能框图,其为8/16/32通道、10/12/14bit采样精度、65/80/100 MSPS的多通道高速ADC,且其SPI接口只为4线模式:
本篇实现的方式同样采用的是kintex7系列的FPGA,操作软件为vivado2017.4。如下图所示为小青菜哥哥设计的基于该款ADC的8/16/32通道FPGA数据采集系统: 大家看到板卡上的人像丝印为小青菜哥哥当时的女朋友(现在的夫人),来自理工男的特有浪漫让她当时高兴了很久~
写偏了,先回到主题。TI的该款ADC的SPI写配置时序图如下所示:
简单描述就是SEN为低电平期间,SCLK的上升沿时,SDIN依次串行写入8bit的地址和16bit的数据,经过24个SCLK周期完成一次SPI写操作。
其 SPI读配置时序图如下所示:
简单来说,就是在在SEN低电平期间,SCLK上升沿时,SDIN写入8bit的地址和16bit任意数,共24个SCLK周期完成。而从第9个SCLK上升沿到第24个SCLK上升沿期间,FPGA从SDOUT依次获取16bit的寄存器数据。
本次的4线配置逻辑的顶层逻辑接口如下图所示:
本例程实现了76个寄存器的写操作以实现ADC的正常操作,以及11个寄存器的读操作来验证写操作的正确性,配置个数可以任意改动,只要改变Wr_n这个写参数和Rd_n读参数个数即可,如下图所示:
如下图所示为写操作的逻辑,只需要两个状态即可循环完成76个的寄存器的写操作:这里的操作方法和前几篇所说的完全一样。
如下图所示为读操作的逻辑,同样只需要两个状态即可,然后一直循环11次:
如下图所示为读11个寄存器的时序图,大家对照datasheet就可以发现,最终咱们读到的寄存器值与预期值完全一致,配置成功!
咱们再看看逻辑实现的写过程的具体时序图吧,下图所示为写某个寄存器的实际时序:
咱们再看读某一个寄存器的时序图:
本篇的说明很少,主要是想告诉大家,无论是ADI还是TI公司的adc配置,其实都是一样的,代码都相同,只不过这两家公司的数据定义格式有区别罢了。TI公司的3线SPI配置其实和前几篇所说的是一样的,本人就不再另篇说明了~
至此,咱们最常用的两家公司ADC的SPI配置就完全的介绍完了,应该来说,对所有需要SPI配置的高速ADC来说都适合!
?今天的博文就到这里了,有问题请在小青菜哥哥的公众号留言,谢谢!