A/D轉換器THS1206在紅外成像系統中的應用
THS1206外圍配置電路簡單,主要功能在芯片內部實現。只需要將各控制信號引腳輸出至FPGA芯片,實現其控制即可。
在信號輸人實現上,由于其輸入電壓范圍為1.5~3.5 V,若輸入信號不在此范圍內,需要對輸入信號進行電位的平移。本部分硬件設計采用了TI公司的推薦電路,利用電平移動放大器,將輸入信號轉換為1.5~3.5 V的電壓信號后,再送入THS1206進行A/D轉換。
4 軟件設計
軟件設計是實現高速數據采集的關鍵。如何合理使用其雙向數據總線,實現芯片的初始化復位、狀態設置、芯片中斷響應、數據輸出、數據回讀,是設計中的難點所在。該系統軟件基于FPGA平臺,采用VHDL語言進行軟件設計,程序流程圖如圖6所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/175982.htm
軟件時序后仿真圖見圖7。系統上電復位結束后(SysRst_n置高),芯片寫使能信號WR有效,分別向芯片控制寄存器CR1、CR0寫入4組用戶所需初始化參數。軟件判斷行探測器行同步信號Lsync狀態,當Lsync為低電平時,首先WR有效,向CR1注入回讀控制參數,此時芯片處于回讀狀態,數據總線處于輸出狀態;當WR有效時,總線依次輸出寄存器CR0、CR1內存儲的數據,軟件將回讀參數讀出,并存儲至輔助數據中,而后再連續向CR0、CR1寫入4組初始化參數,使總線重新處于A/D轉換工作模式。然后,軟件偵測芯片中斷反饋信號DATA_AV,當DATA_AV信號有效時,觸發軟件數據讀出部分,RD信號有效,連續讀出8組轉換后數據,即進入等待狀態,等待下一次中斷信號的到來,繼續讀出圖像數據,進而實現了數據的連續采集。
結語
該紅外成像系統通過一片THS1206實現了多路數據采集,其外圍電路簡單、芯片功耗低,因此該系統體積小,成本降低。轉換速率達到了32 Mbps,通過檢測圖像輔助數據中THS1206環形FIFO溢出標志位,發現該系統能夠穩定工作于此速率下,未發生數據的溢出。由實際采集的圖像可知,該系統畫質清晰,信噪比較高。
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