基于FPGA的AD7862接口電路設(shè)計(jì)

摘要：針對在自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域和通信領(lǐng)域中有著廣泛運(yùn)用的AD7862芯片，介紹了一種基于FPGA的驅(qū)動接口電路的設(shè)計(jì)。闡述了 AD7862的特點(diǎn)及基本功能，以及基于這些功能特點(diǎn)的驅(qū)動時(shí)序，并以此時(shí)序?yàn)榛A(chǔ)在FPGA芯片中實(shí)現(xiàn)了AD7862的驅(qū)動電路。給出了主要的VHDL 代碼以及最終的仿真測試結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了對AD7862芯片的穩(wěn)定可靠驅(qū)動，同時(shí)也驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)驅(qū)動電路的正確性。
關(guān)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(yīng)用場合，都需要實(shí)時(shí)對信號進(jìn)行采樣分析，然后由DSP來進(jìn)行運(yùn)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(jìn)行介紹，同時(shí)為它設(shè)計(jì)了驅(qū)動接口電路。由于AD7862不能自動工作，需要給它提供相關(guān)的驅(qū)動信號才能觸發(fā)它進(jìn)行轉(zhuǎn)換，本文用FPGA芯片給它做一個(gè)接口驅(qū)動電路，并詳細(xì)的介紹了驅(qū)動電路程序的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的電路為AD7862提供了非常好的驅(qū)動作用，并在實(shí)際運(yùn)用中能使其穩(wěn)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(zhuǎn)換器，單電源5伏供電。共有4個(gè)模擬輸入端，被分為兩個(gè)通道(AB)，通過輸入端AO來進(jìn)行選擇。每一個(gè)通道有兩個(gè)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(fù)10伏。不過模擬信號的輸入端的過
壓保護(hù)允許輸入電壓達(dá)到正負(fù)17伏。原理框圖如圖1所示。


AD7862芯片具有以下特點(diǎn)：
(1)對每一個(gè)通道而言，從啟動轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換完成需要3．6μs的時(shí)間。
(2)芯片由5 V單電源供電，功耗低，工作時(shí)典型值為60 mW。具有自動休眠模式，當(dāng)一次轉(zhuǎn)換完成后自動進(jìn)入休眠模式，節(jié)省電能。當(dāng)下一個(gè)轉(zhuǎn)換周期來臨時(shí)在自動蘇醒。
(3)提供一個(gè)高速并行接口，和微處理器、微控制器以及數(shù)字信號處理器的連接變得容易。
(4)AD7862系列共有三個(gè)版本分別針對三種不同的輸入范圍。其中AD7862-10針對標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級輸入范圍正負(fù)1O伏；AD7862-3主要針對普通信號輸入范圍正負(fù)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(zhuǎn)換輸出的12位為二進(jìn)制補(bǔ)碼，對于AD7862-2來說，輸出的為12位的原碼。