TA的每日心情 | 开心
2015-1-25 14:43 |
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签到天数: 2 天 连续签到: 1 天 [LV.1]初来乍到
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哎，最近比较忙，ADC双通道采样的事情就这么耽搁下来了，各位不好意思哈~
好，言归正传，还不了解ADC如何例化和使用的童鞋请转本人上一篇帖子：https://www.cirmall.com/bbs/thread-40424-1-1.html
该ADC实验基于艾瑞的BeMicro Max10开发板：
板子上左上角，有一个光敏电阻Photo Resistor和一个温度传感器Thermistor，将这两个作为ADC的两个模拟通道的输入。
双通道和多通道转换是一样的，只要确切的明白了控制通道的时序，那更多通道的不在话下。
上一篇中，我为了方便，将很多ADC的输入信号都固定下来了，但这次为了通道切换，必须将固定的信号都加以利用
ADC的例化结果如下：
reg adc_com_vaild;
reg[4:0] adc_com_channel;
wire adc_com_ready;
wire adc_rep_vaild;
wire[4:0] adc_rep_channel;
wire[11:0] adc_rep_data;
MAX10_ADC ADC(
.adc_pll_clock_clk(adc_clk_10m), // ADC的PLL时钟，必须为PLL1或者3的C0输出
.adc_pll_locked_export(adc_clk_lock), // 上面这个时钟的PLL锁定信号
.clock_clk(clk_50m), // 用于ADC与外部用户逻辑的交互时钟，用户自定义
.command_valid(adc_com_vaild), //用户命令有效指示
.command_channel(adc_com_channel), //用户命令-ADC转换通道指示
.command_startofpacket(), //用户命令-总线打包开始指示，在only core模式下忽略
.command_endofpacket(), //用户命令-总线打包结束指示，在only core模式下忽略
.command_ready(adc_com_ready), // ADC对命令的反馈，置高就意味着ADC可以接受下一个命令
.reset_sink_reset_n(rst_n), // 复位信号
.response_valid(adc_rep_vaild), // 回馈数据有效指示
.response_channel(adc_rep_channel), // 回馈数据通道指示
.response_data(adc_rep_data), // ADC的转换数据
.response_startofpacket(), //回馈的总线打包开始指示，在only core模式下忽略
.response_endofpacket() //回馈的总线打包结束指示，在only core模式下忽略
);
这里可以看到，我将用户命令除了总线打包以外的信号都引出作为控制信号使用。
首先，我们要对adc_com_ready信号做出处理。首先我们知道这是一个反馈信号，当其为高时，说明ADC已经准备好接收下一个命令了。
我们要以这个信号作为触发条件去切换ADC的通道，也就是将通道号作为命令输入到ADC中。
但我们需要注意的是，altera并没有提供时序图，也就是说我们不知道这个ready信号将持续几个时钟，因此在这里我做了一个小技巧，抓ready信号的上升沿，具体程序如下：
reg f_adc_com_ready;//ADC命令准备好存寄存器
always @(posedge clk_50m) begin
if(rst_n == 1'b0)begin
f_adc_com_ready <= 1'b0;
end
else begin
f_adc_com_ready <= adc_com_ready;
end
end
其实做的很简单，就是多加了一级缓冲，也就是多打一拍。但通过判断f_adc_com_ready和adc_com_ready的状态，我们就可以判断ready信号是否出现了跳变。
((adc_com_ready == 1'b1)&(f_adc_com_ready == 1'b0))就是上升沿跳变，反之((adc_com_ready == 1'b0)&(f_adc_com_ready == 1'b1))就是下降沿跳变。
这样做，无论ready信号将持续多少个时钟，我都能确定的让每一次ready的置高触发有且只有一次的通道变换。
切换通道进程如下：
always @(posedge clk_50m) begin
if(rst_n == 1'b0)begin
adc_com_vaild <= 1'b0;
adc_com_channel <= 5'd4;
end
else begin
adc_com_vaild <= 1'b1;
if ((adc_com_ready == 1'b1)&(f_adc_com_ready == 1'b0)) begin //在ready的上升沿改变通道
if(adc_com_channel == 5'd4) begin //通道切换
adc_com_channel <= 5'd12;
end
else begin
adc_com_channel <= 5'd4;
end
end
else begin
adc_com_channel <= adc_com_channel;
end
end
end
有以下几点要点:
第一，我将vaild信号在复位过后就一直置高，实测证明这是可用的但不一定是正确的，如果以后有更详细的时序图，这里可能会有修正。
第二，在ready的上升沿切换通道，本例中是4通道和12通道。
第三，在ready未出现上升沿时，保持通道号。
对了，别忘记设置ADC的IP核，打开第十二通道并重新生成HDL文件：
最后，在ADC的输出分通道分别显示到LED的高四位和低四位
always @(posedge clk_50m) begin//计数输出
if(rst_n == 1'b0)begin
o_led <= 8'h0;
end
else if ((adc_rep_vaild == 1'b1)&(adc_rep_channel == 5'd4)) begin //高位给光敏传感器
o_led[7:4] <= ~(adc_rep_data[11:8]);
end
else if ((adc_rep_vaild == 1'b1)&(adc_rep_channel == 5'd12)) begin//低位给温度传感器
o_led[3:0] <= ~(adc_rep_data[7:4]);
end
end
这里和上一篇帖子不同，因为我发现LED的输出是高灭低亮，因此这里讲输出数据取反了。
温度传感器的输出值较小，所以用了7：4的范围，而光敏传感器用了11:8.
好了， 编译，下载，上结果：
首先，光敏传感器依然灵敏：
可以看到在遮挡情况下LED的7;4均发生了变化。接下来，用手指触碰温度传感器，LED的3:0也发生了变化
说明温度信号已经被ADC所采集并输出。
至此，双通道实验正式完成。
在此试验中，通过对ready信号的判断，实现对双通道的对半采样（每个通道都是500Ksps）。在此基础上加入更多通道的切换，即可实现多通道采样了。
这里要提醒一句，MAX10的ADC是一直工作在1Msps的采样率下的，因此多通道采样计算采样率的时候要以这个速度作为基准。
应该可以通过欺骗的方法让ADC速度降低。比如说在QSYS里设置ADC的PLL时钟为80M，但真正输入ADC的时钟为10M，那实际采样速度应为1M/8=125Ksps。
但这样后果未知，因为硬件上的采样保持电路应该是按照1M采样率去设计的。
好了，MAX10的ADC基本功能探索完成，希望大家能顺利用上MAX10所提供的便利功能~
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发表于 2015-1-29 22:01:23
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