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基于的数字电压表设计.ppt

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基于的数字电压表设计.ppt

上传人:qinqinzhang 2023/3/27 文件大小:4.15 MB

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现在是1页\一共有23页\编辑于星期二
实验设计思路
数字电压表设计核心:FPGA设计,FPGA负责ADC0809的启动以及转换数据的读取,再将读取的8位二进制数据进行变换,形成便于输出的3位LED段码送给LED数码管,显示被测电压值。
FPGA的设计主要包括几个部分:ADC0809转换控制模块实现ADC0809的启动以及转换数据的读取;数据处理模块实现ADC08094位数字量对应BCD码的变换和处理;显示控制模块实现LED段码译码输出。
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ADC0809与FPGA接口电路
ADC0809是CMOS的8位A/D转换器,片内有8路模拟开关,可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。
ADC0809的精度是8位,转换时间约为100µs,含锁存控制的8路开关,输出有三态缓冲控制,单5V电源供电。
现在是3页\一共有23页\编辑于星期二
FPGA与ADC0809接口电路原理图
现在是4页\一共有23页\编辑于星期二
ADC0809与FPGA接口电路设计
IO_B13、B4、B12、B7、B14、B15、B16、B17接收ADC08098位数数据;
IO_B10接收ADC0809转换结束信号EOC;
IO_B21、B20、B19为ADC0809提供8路模拟信号开关的3位地址选通信号(ADD-A~C);
IO_B18为ADC0809提供地址锁存控制信号ALE:高电平时把三个地址信号送入地址锁存器,并经译码器得到地址输出,以选择相应的模拟输入通道;
接下页
现在是5页\一共有23页\编辑于星期二
IO_B6为ADC0809提供输出允许控制信号ENABLE:电平由低变高时,打开输出锁存器,将转换结果的数字量送到数据总线上;
IO_B11为ADC0809提供启动控制信号START:一个正脉冲过后A/D开始转换;
IO_B5为ADC0809提供时钟信号信号CLOCK;
IN0~IN7:8路模拟信号输入端口;
Vref+和Vref-:参考电压输入端口;
现在是6页\一共有23页\编辑于星期二
ADC0809VHDL采样控制程序设计
现在是7页\一共有23页\编辑于星期二
ADC0809的工作时序图
现在是8页\一共有23页\编辑于星期二
START是转换启动信号,一个正脉冲过后A/D开始转换;ALE是3位通道选择地址(ADDC、ADDB、ADDA)信号锁存信号。
当模拟量送至某一输入端(如IN-0或IN-1)等,由3位地址信号选择,而地址信号由ALE锁存。
EOC是转换情况状态信号,当启动转换约100μs后,EOC产生一个负脉冲,以示转换结束。
在EOC的上升沿后,且输出使能信号ENABLE为高电平,则控制打开三态缓冲器,把转换好的8位数据送至数据总线。
至此ADC0809的一次转换结束
现在是9页\一共有23页\编辑于星期二
ADC0809采样控制状态图
FPGA器件可以根据其采样时序用状态机来描述采样控制过程,其状态转换关系如左图所示。
现在是10页\一共有23页\编辑于星期二

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