一種智能壓力傳感器系統(tǒng)中FPGA的實(shí)現(xiàn)

3.1 SoC結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

SoPC設(shè)計(jì)由CPU、存儲(chǔ)器接口、標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)和用戶定制邏輯單元模塊等組件構(gòu)成。Altera的SoPCBuilder工具提供了大量IP核可供調(diào)用，可以很方便地在單片FPGA芯片上配置嵌入NoisⅡ處理器軟核、片上RAM和RS 232控制器、擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器、用戶定制邏輯單元，同時(shí)自動(dòng)地為系統(tǒng)的每個(gè)外設(shè)分配地址、連接系統(tǒng)總線，確定設(shè)備優(yōu)先級(jí)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

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3.2 數(shù)據(jù)采集控制單元的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的核心，其輸入端口及其功能：DAS_STS用于接收AD1674的STS狀態(tài)信號(hào)；DAS_IN（12位）用于接收AD1674并行12位轉(zhuǎn)換輸出；CLK,RST用作系統(tǒng)時(shí)鐘和RESET的信號(hào)。輸出端口DAS_RC接AD1674的R/C端，用以控制A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和讀數(shù)；DAS_A用作控制AD7502的A1A0通道選通信號(hào)；DAS_OUT（加通道的序號(hào)為16位）用作DAS控制單元的16位輸出數(shù)據(jù)。

DAS控制單元的有限狀態(tài)機(jī)（FSM）有4個(gè)狀態(tài)，分別為St0,St1,St2,St3.St0為選擇通道，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)入St1狀態(tài)；St1為等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，若轉(zhuǎn)換結(jié)束，進(jìn)入St2狀態(tài)，否則保持在St1狀態(tài)；St2為發(fā)出讀數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)入St3狀態(tài)；St3為輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；選擇其他通道，返回St0狀態(tài)。DAS控制單元采用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)，程序的部分代碼如下所示：

DAS控制單元的仿真如圖4所示。圖中顯示控制單元運(yùn)行正確。