一種基于FPGA 的驅(qū)動(dòng)接口電路的設(shè)計(jì)

摘要: 針對(duì)在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域和通信領(lǐng)域中有著廣泛運(yùn)用的AD7862芯片, 介紹了一種基于FPGA 的驅(qū)動(dòng)接口電路的設(shè)計(jì)。闡述了AD7862的特點(diǎn)及基本功能, 以及基于這些功能特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)時(shí)序, 并以此時(shí)序?yàn)榛A(chǔ)在FPGA 芯片中實(shí)現(xiàn)了AD7862 的驅(qū)動(dòng)電路。給出了主要的VHDL代碼以及最終的仿真測(cè)試結(jié)果, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)AD7862芯片的穩(wěn)定可靠驅(qū)動(dòng), 同時(shí)也驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路的正確性。

0、引言

在自動(dòng)控制的很多應(yīng)用場(chǎng)合, 都需要實(shí)時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣分析, 然后由DSP來(lái)進(jìn)行運(yùn)算控制。AD芯片是采樣中最常用的芯片, 本文主要對(duì)ADI 公司的AD7862芯片進(jìn)行介紹, 同時(shí)為它設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)接口電路。由于AD7862不能自動(dòng)工作, 需要給它提供相關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)才能觸發(fā)它進(jìn)行轉(zhuǎn)換,本文用FPGA 芯片給它做一個(gè)接口驅(qū)動(dòng)電路, 并詳細(xì)的介紹了驅(qū)動(dòng)電路程序的設(shè)計(jì), 設(shè)計(jì)的電路為AD7862提供了非常好的驅(qū)動(dòng)作用, 并在實(shí)際運(yùn)用中能使其穩(wěn)定的工作。

1、AD7862芯片簡(jiǎn)介

AD7862是美國(guó)AD I公司出品的12 bit高速, 低功耗轉(zhuǎn)換器, 單電源5伏供電。共有4 個(gè)模擬輸入端, 被分為兩個(gè)通道( A B), 通過(guò)輸入端A0來(lái)進(jìn)行選擇。每一個(gè)通道有兩個(gè)輸入端( VA1 VA2或者VB1VB2) 。能夠接受的模擬信號(hào)的輸入范圍為正負(fù)10伏。不過(guò)模擬信號(hào)的輸入端的過(guò)壓保護(hù)允許輸入電壓達(dá)到正負(fù)17 伏。原理框圖如圖1所示。

AD7862原理框圖

圖1 AD7862原理框圖。

AD7862芯片具有以下特點(diǎn):

( 1) 對(duì)每一個(gè)通道而言, 從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換完成需要3. 6 s的時(shí)間。

( 2) 芯片由5 V 單電源供電, 功耗低, 工作時(shí)典型值為60 mW。具有自動(dòng)休眠模式, 當(dāng)一次轉(zhuǎn)換完成后自動(dòng)進(jìn)入休眠模式, 節(jié)省電能。當(dāng)下一個(gè)轉(zhuǎn)換周期來(lái)臨時(shí)在自動(dòng)蘇醒。

( 3) 提供一個(gè)高速并行接口, 和微處理器、微控制器以及數(shù)字信號(hào)處理器的連接變得容易。

( 4) AD7862系列共有三個(gè)版本分別針對(duì)三種不同的輸入范圍。其中AD7862—10針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)輸入范圍正負(fù)10伏; AD7862—3 主要針對(duì)普通信號(hào)輸入范圍正負(fù)2. 5 V。