基于FPGA的AD7862接口電路設計

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。
關鍵詞：AD7862芯片；接口電路；FPGA；VHDL語言

O 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ADI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(AB)，通過輸入端AO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3．6μs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1O伏；AD7862-3主要針對普通信號輸入范圍正負2．5 V。AD7862-2被用于單極O到2．5 V的輸入范圍。對AD7862-10和AD7862-3來說，轉換輸出的12位為二進制補碼，對于AD7862-2來說，輸出的為12位的原碼。