基于FPGA的高速串行AD转换器控制设计与实验研究.pdf

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2O14)Vo1．30No．191文章编号：1006—4710(2014)01—0091—05基于FPGA的高速串行AD转换器控制设计与实验研究杨大伟，杨秀芳，李大伟。，韩俊锋，陈剑虹(1．西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048；2．中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119)摘要：在对靶场光电仪器进行外场数据分析时，需要对仪器接收到的多种数据信号进行采集，为提高采集过程中数字控制系统A／D转换效率，并简化数据采集系统硬件，设计了基于FPGA控制AD7890芯片A／D转换

2、和转换数据串行输出方案。介绍了串行多通道A／D转换器AD7890的工作原理，给出了在Xilinx公司的ISE10．1软件开发平台下程序设计和仿真图，并进行了基于FP—GA器件virtex一4处理器硬件开发平台下的实验。实验表明，FPGA的控制是成功的，AD7890输出的二进制值010000000000和001001100111与加入到输入端的模拟电压5V和3V完全一致，充分发挥了12位AD7890的高精度特点。关键词：串行多通道A／D转换；FPGA；数据采集系统；高精度；AD7890中图分类号：TP335．1文献标志码：AControldesignandexperimentalresear

3、chofhigh—speedserialADconverterbasedonFPGAYANGDawei，YANGXiufang，LIDawei，HANJunfeng，CHENJianhong(1．FacultyofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China；2．Xi’anInstituteofOpticsandPrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xi’an710119，China)Abstract：Inc

4、arryingouttheanalysisofexternalfielddatabyusingaphotoelectricinstrumentmeasuringrange，itisnecessarytocollectsignalsofvariouskindsfromthephotoelectricinstru～ment．InordertoimprovecontrolsystemA／Dconversionefficiencyinthedigitalacquisition，andsimplifythedataacquisitionsystemhardware．aschemeisdesigned

5、onthebasisofFPGAtocon～trolAD7890chipA／Dconversionandconversiondataserialoutputsolution．Theserialmulti～channelA／DconverterAD7890workingprincipleisintroduced．ThispapergivesprogramdesignandsimulationfigureinXilinx’SISE10．1softwaredevelopmentplatformandtheexperimentiscarriedoutbasedontheVirtex～4FPGAde

6、vicesprocessorhardwaredevelopmentplatform．Ex～perimentsshowthattheFPGAcontrolissuccessfu1．TheoutputbinaryvaluesofAD7890and010000000000and00100110011larecompletelyconsistentwiththeanalogvoltageinputof5Vand3Vaddedtotheinputend，wherebygivingfullplaythecharacteristicsofthe12bitAD7890highprecision．Keywo

7、rds：serialmulti—channelA／Dconvertor；FPGA；analog—digitalacquisitionsystem；highprecision；AD7890随着工业技术的进步，现代数字控制系统对执行效率和集成化程度的要求越来越高。特别是在收稿日期：2013-l1—15基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2012JM8006)。作者简介：杨大伟，男，硕士生，研究方向为现代检测系统与仪