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简易电压表设计 [2018/11/04 20:07]
gongyu [设计框图]
简易电压表设计 [2018/11/04 20:09] (当前版本)
gongyu [实验原理]
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 {{:​7-模拟数字系统通信.png?​600|模拟数字系统通信}} {{:​7-模拟数字系统通信.png?​600|模拟数字系统通信}}
  
-模数转换器即A/​D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。+模数转换器即A/​D转换器,或简称[[ADC]],通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
  
-数模转换器,又称D/​A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。D/​A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器,模数转换器即A/​D转换器,简称ADC,它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。+数模转换器,又称D/​A转换器,简称[[DAC]],它是把数字量转变成模拟的器件。D/​A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器,模数转换器即A/​D转换器,简称ADC,它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
  
 作为模拟系统与数字系统转换的桥梁,ADC和DAC有很多参数指标来标识其性能: 作为模拟系统与数字系统转换的桥梁,ADC和DAC有很多参数指标来标识其性能:
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 {{:​7-ADC模块电路.png?​800|ADC模块电路}} {{:​7-ADC模块电路.png?​800|ADC模块电路}}
  
-如ADC模块电路所示,FPGA直接连接ADC081S101芯片的控制端,ADC有6个管脚,3脚Vin为VCC和Vref功能复用,即Vin = VCC = Vref。ADC前端是运放电路LMV721,运放模块为电压跟随电路,再往前端是一个跳冒排针,用来选择ADC采样信号的来源,当短路帽将1、2脚短路时,ADC采集电位计电压,当短路帽将2、3脚短路时,ADC采射频端子或P4排针信号。本设计我们是采样旋转编码器的电压,所以需要用短路帽将1、2脚短路。+如ADC模块电路所示,[[FPGA]]直接连接ADC081S101芯片的控制端,ADC有6个管脚,3脚Vin为VCC和Vref功能复用,即Vin = VCC = Vref。ADC前端是运放电路LMV721,运放模块为电压跟随电路,再往前端是一个跳冒排针,用来选择ADC采样信号的来源,当短路帽将1、2脚短路时,ADC采集电位计电压,当短路帽将2、3脚短路时,ADC采射频端子或P4排针信号。本设计我们是采样旋转编码器的电压,所以需要用短路帽将1、2脚短路。
  
 ===ADC模块驱动设计=== ===ADC模块驱动设计===
  
-前面我们了解ADC081S101芯片和FPGA之间连接有三根线(cs、clk、din),兼容SPI总线,SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线(cs、sck、mosi、miso),事实上3根也可以(单向传输时),占用管脚少节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成这种通信协议。+前面我们了解ADC081S101芯片和FPGA之间连接有三根线(cs、clk、din),兼容[[SPI]]总线,SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线(cs、sck、mosi、miso),事实上3根也可以(单向传输时),占用管脚少节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成这种通信协议。
  
 SPI设备分为主设备和从设备,设备之间共用sck、mosi和miso,另外每个从设备有一根cs线(不共用),通信在主设备和从设备之间进行,从设备与从设备之间无法直接通信,主设备可以同时连接多个从设备,当主设备和某个从设备通信时,先控制该从设备cs信号拉低,然后通过sck、mosi和miso进行数据传输。 SPI设备分为主设备和从设备,设备之间共用sck、mosi和miso,另外每个从设备有一根cs线(不共用),通信在主设备和从设备之间进行,从设备与从设备之间无法直接通信,主设备可以同时连接多个从设备,当主设备和某个从设备通信时,先控制该从设备cs信号拉低,然后通过sck、mosi和miso进行数据传输。