一種基于FPGA 的驅動接口電路的設計

摘要: 針對在自動控制系統設計領域和通信領域中有著廣泛運用的AD7862芯片, 介紹了一種基于FPGA 的驅動接口電路的設計。闡述了AD7862的特點及基本功能, 以及基于這些功能特點的驅動時序, 并以此時序為基礎在FPGA 芯片中實現了AD7862 的驅動電路。給出了主要的VHDL代碼以及最終的仿真測試結果, 實現了對AD7862芯片的穩定可靠驅動, 同時也驗證了所設計驅動電路的正確性。

0、引言

在自動控制的很多應用場合, 都需要實時對信號進行采樣分析, 然后由DSP來進行運算控制。AD芯片是采樣中最常用的芯片, 本文主要對ADI 公司的AD7862芯片進行介紹, 同時為它設計了驅動接口電路。由于AD7862不能自動工作, 需要給它提供相關的驅動信號才能觸發它進行轉換,本文用FPGA 芯片給它做一個接口驅動電路, 并詳細的介紹了驅動電路程序的設計, 設計的電路為AD7862提供了非常好的驅動作用, 并在實際運用中能使其穩定的工作。

1、AD7862芯片簡介

AD7862是美國AD I公司出品的12 bit高速, 低功耗轉換器, 單電源5伏供電。共有4 個模擬輸入端, 被分為兩個通道( A B), 通過輸入端A0來進行選擇。每一個通道有兩個輸入端( VA1 VA2或者VB1VB2) 。能夠接受的模擬信號的輸入范圍為正負10伏。不過模擬信號的輸入端的過壓保護允許輸入電壓達到正負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:

( 1) 對每一個通道而言, 從啟動轉換到轉換完成需要3. 6 s的時間。

( 2) 芯片由5 V 單電源供電, 功耗低, 工作時典型值為60 mW。具有自動休眠模式, 當一次轉換完成后自動進入休眠模式, 節省電能。當下一個轉換周期來臨時在自動蘇醒。

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

( 4) AD7862系列共有三個版本分別針對三種不同的輸入范圍。其中AD7862—10針對標準工業級輸入范圍正負10伏; AD7862—3 主要針對普通信號輸入范圍正負2. 5 V。