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摘要: 针对在自动控制系统设计领域和通信领域中有着广泛运用的ad7862芯片, 介绍了一种基于fpga 的驱动接口电路的设计。阐述了ad7862的特点及基本功能, 以及基于这些功能特点的驱动时序, 并以此时序为基础在fpga 芯片中实现了ad7862 的驱动电路。给出了主要的vhdl代码以及最终的仿真测试结果, 实现了对ad7862芯片的稳定可靠驱动, 同时也验证了所设计驱动电路的正确性。 0、引言 在自动控制的很多应用场合, 都需要实时对信号进行采样分析, 然后由dsp来进行运算控制。ad芯片是采样中最常用的芯片, 本文主要对adi 公司的ad7862芯片进行介绍, 同时为它设计了驱动接口电路。由于ad7862不能自动工作, 需要给它提供相关的驱动信号才能触发它进行转换,本文用fpga 芯片给它做一个接口驱动电路, 并详细的介绍了驱动电路程序的设计, 设计的电路为ad7862提供了非常好的驱动作用, 并在实际运用中能使其稳定的工作。 1、ad7862芯片简介 ad7862是美国ad i公司出品的12 bit高速, 低功耗转换器, 单电源5伏供电。共有4 个模拟输
在现代控制系统中,数据采集系统就像控制系统的“眼睛”和“耳朵”一样,成为控制系统不可或缺的重要部分。它是各种控制系统获取信息的一种重要途径。本采集系统采用adi公司生产的12位模数转换器ad7862,它是一款高速、低功耗、双核12位模数转换器。能够满足系统对采样精度和采样速度的要求。控制器件采用dspic30f6010a数字信号控制芯片,它是microchip公司生产的高性能16位数字信号控制器,内核包含一个dsp引擎,从而能够显着增强系统的运算和吞吐能力。 在某些数据采集系统中,不仅对数据采集系统的精度和实时性提出要求,而且要求其具有数据存储功能,为了实现存储功能,本系统使用sd卡。sd卡(seeure digital memory card)为安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,它具有存储容量大,速度快等特点,被广泛用于便携式装置上。 数据采集(daq),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 数
摘要:介绍了一种基于usb2.0接口的同步高速数据采集的设计方案及其软硬件的设计方法,对cypress的usb2.0控制芯片cy7c68013和同步数据采集芯片ad7862的特性作了简要说明,同时重点介绍cpip及其驱动软件的设计。 关键词:usb2.0 ez—usb fx2 同步数据采集随着计算机技术的迅速发展,对外部总线速度的要求越来越高。通用串行总线(universal serial bus,即usb总线)凭借其即插即用、热插拔以及较高的传输速率等优点,成为pc机与外设连接的普遍标准。在许多便携式电脑上,已经找不到rs-232接口。迄今为止,常用的usb总线标准有1998年发布的usbl.1版本和2000年发布的usb2.0版本。其中1.1版本支持两种传输速率:1.5mbps和12mbps,主要应用在低速传输要求的场合;而2.0版本面向高数据率传输的场合,支持480mbps的传输速度,并向下完全兼容usbl.1协议。在实际应用中,通常会遇到一些突发信号,需要对其进行高速采集,对数据进行高速传输,所以usb2.0标准自然成为首选。以cypress公司的ez-usb
和串行通信两部分。 由于tms320vc5416片内没有uart端口,要实现 和计算机的串行数据通信,系统采用了st16c550,通过io访问st16c550来实现与主机的串行通信。 系统中fi ash,f1fo,st16c550通过cpi d分别映射到dsp的数据空间和io空间,dsp与他们的 通信主要通过16位的外部并行数据总线。因此用到的dsp的外部接口主要有16位地址总线,16位数据总线和一组用于访问片外存储器与i/0端口的控制信号。 2.2 a/d与dsp的接口设计 ad7862是ad公司推出的高速、低功耗、双极性12位的a/d转换芯片,其中包含了两个独立的快速 adc模块(允许同时采样和转换两路信号),4路模拟输入信号,2.5 v的内部电压基准以及12位的高速并 行接口,最高采样率达250 khz。 系统要求对4路频率为16 khz 的模拟信号进行同时采样,采样时不 能有相位差。ad7862虽然有4路模 拟输入通道,然而内部只有两个 adc,即每片a/d只能同时采样两 路模拟信号,因此系统中采用了两 片ad7862来完成对模拟信号的采 样[3]。a/d与dsp接
将结果输出给比例模块和积分模块;比例模块实现比例系数与本次偏差和上次偏差之间差的乘积,积分模块实现积分系数与本次偏差的乘积;求和模块在上述模块输出有效时计算出输出的偏差量,此偏差量和上次的输出值求和得到本次调节的结果并输出。pi调节算法被例化于速度调节器和电流调节器中。输出结果限值也在模块中设置,若输出值大于等于系统的限幅值,则调节器以限幅值作为本次的输出值。 3.4 电流检测模块 电流反馈检测模块包括电流采样、滤波模块和多路选择器,硬件逻辑结构图如图7所示。电流采样采用adi公司的ad7862ar-2,ad7862是高速的12位并行ad芯片,最高采样频率为250 ksps,内部参考电压为+2.5 v,工作电压为+5 v,有a和b两个通道,每个通道又有两个输入端(va1,va2与vb1,vb2),两个输入端可以同时进行转换,系统使用a通道的两个输入端分别对a相和b相电流进行采样。ad控制器输出信号ia_fin和ib_fin分别为a相和b相电流,经过滤波电路输出给多路选择器,多路选择器根据开关管状态判断此刻的母线电流是a相电流还是b相电流以及电流的正负关系,从而能够准确采样瞬时电流,提高
两个快速12位模数转换器;4个输入通道;同时采集和转换;吞吐时间4ms;单电源操作;选择输入范围:AD7862-10为±10V;AD7862-3为±2.5V;AD7862-2为0~2.5V;高速串行接口;低功耗标准值60mW;节电模式,标准值50mW;过压保护模拟信号
摘要:介绍了一种基于usb2.0接口的同步高速数据采集的设计方案及其软硬件的设计方法,对cypress的usb2.0控制芯片cy7c68013和同步数据采集芯片ad7862的特性作了简要说明,同时重点介绍cpip及其驱动软件的设计。 关键词:usb2.0 ez—usb fx2 同步数据采集 随着计算机技术的迅速发展,对外部总线速度的要求越来越高。通用串行总线(universal serial bus,即usb总线)凭借其即插即用、热插拔以及较高的传输速率等优点,成为pc机与外设连接的普遍标准。在许多便携式电脑上,已经找不到rs-232接口。迄今为止,常用的usb总线标准有1998年发布的usbl.1版本和2000年发布的usb2.0版本。其中1.1版本支持两种传输速率:1.5mbps和12mbps,主要应用在低速传输要求的场合;而2.0版本面向高数据率传输的场合,支持480mbps的传输速度,并向下完全兼容usbl.1协议。在实际应用中,通常会遇到一些突发信号,需要对其进行高速采集,对数据进行高速传输,所以usb2.0标准自然成为首选。以cypress公司的e