基于ARM和FPGA的微加速度計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
2．1 MXR6150G／M加速度計傳感器
MXR6150G／M是無錫美新半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的雙軸加速度計傳感器，它采用標(biāo)準(zhǔn)的亞微米CMOS工藝制造，可以測量從-5g～+5g(g為重力加速度)范圍內(nèi)的加速度信號，該加速度計是利用兩路模擬電壓反映加速度值的大小，當(dāng)加速度計靜止，加速度值為0時輸出電壓為1．50 V，電壓輸出靈敏度為150 mV／g。圖2為此加速度計的外觀頂視圖，表1為加速度計的引腳描述，其中引腳7和引腳6分別輸出x軸和y軸的加速度分量。實際加速度的值需要將x軸與y軸加速度的值進行合成得到，這可利用FPGA的并行計算處理來完成。

2．2 8位A／D轉(zhuǎn)換芯片TLC0820
TLC0820是德州儀器公司(TI)推出的，采用先進LinCMOS工藝制造的A／D轉(zhuǎn)換器，它由兩個4位的閃速(FLASH)轉(zhuǎn)換器，一個4位的數(shù)／模轉(zhuǎn)換器，一個計算誤差放大器，控制邏輯電路和結(jié)果鎖存電路組成。它采用8位并行輸出，并且不需要外部時鐘和振蕩元件，廣泛應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)控制和工廠自動化系統(tǒng)，其封裝引腳如圖3所示。引腳功能描述如下：ANLG IN為模擬輸入；為片選，低有效；DO～D3，D4～D7為三態(tài)數(shù)據(jù)輸出；為中斷輸出端，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束；MODE為方式選擇輸入；為溢出標(biāo)志；為讀輸人端；REF-為參考電壓下限值；REF+為參考電壓上限值；VCC為電源電壓；為寫輸入／讀狀態(tài)輸出。