基于FPGA的高速AD轉換

1．2 FPGA簡介
FPGA(現場可編程門陣列)作為可編程邏輯器件，是在PAL等邏輯器件的基礎上發展而來，其規模比較大，可以代替幾百塊通用IC芯片。它的結構主要由3部分組成：一個二維的邏輯塊陣列，構成了其邏輯組成核心；輸入／輸出塊；連接邏輯塊的互連資源。隨著超大規模集成電路工藝的不斷提高，FPGA的規模也越來越大，它的單片邏輯門數已可達上百萬門，功能也不斷增強。用戶可以在其基礎上簡單快捷的完成設計。本設計采用芯片EP2C35F672C6。
使用FPGA設計數字系統電路主要有如下特點：
1)設計靈活FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。
2)集成度高 一片FPGA可代替幾片、幾十片乃至上百片中小規模的數字集成電路芯片。
3)工作速度快FPGA的設計思想是并行的設計思想，而不是順序執行的軟件思想，這樣在設計上就大大提高了系統的工作速度。
4)降低成本 隨著FPGA的工藝發展，FPGA已經克服自身價位高的缺點，具有較高的性價比。

2 系統軟件設計
FPGA的基本控制時序圖如圖3所示。FS位為數據幀格式調節，其為高時為SPI模式，置低時為DSP模式，此設計用于SPI，將FS置高。CS下降沿觸發ADS7890發送數據，在SCLK上升沿發送一位數據，14個脈沖對應AD轉換的14位結果，之后用1、2個SCLK周期作為延時，以保證AD結果正確性。設置一位BUSY作為忙標志，置高后不接受數據。設置一復位位RESRT。SDO為數據傳輸位。