AD7985 时序逻辑控制 Verilog

下面是一个基于 Xilinx FPGA 的 Vivado 开发环境，通过 Verilog HDL 实现对 AD7985 时序逻辑控制的示例代码：

module ad7985_controller(
    input wire clk,           // 系统时钟
    input wire rst,           // 系统复位
    output wire cs_n,         // 片选信号
    output wire sclk,         // 时钟信号
    output wire cnvst,        // 启动转换信号
    input wire [15:0] din,    // 数据输入
    output reg [15:0] dout    // 数据输出
);

reg [1:0] state;             // 状态寄存器
reg [15:0] data;             // 数据寄存器
reg [3:0] cnt;               // 计数器

parameter IDLE = 2'b00;      // 空闲状态
parameter ACQUIRE = 2'b01;   // 采集状态
parameter CONVERT = 2'b10;   // 转换状态

assign cs_n = state == IDLE ? 1'b1 : 1'b0;  // 片选信号
assign sclk = state == IDLE ? 1'b0 : 1'b1;  // 时钟信号

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        state <= IDLE;
        cnvst <= 1'b0;
        dout <= 16'b0;
        data <= 16'b0;
        cnt <= 4'b0;
    end else begin
        case (state)
            IDLE: begin
                dout <= data;
                if (cnvst) begin
                    state <= ACQUIRE;
                    cnt <= 4'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                end
            end
            ACQUIRE: begin
                if (cnt == 4'b0000) begin
                    cnvst <= 1'b1;
                    sclk <= 1'b1;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0001) begin
                    cnvst <= 1'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0010) begin
                    cnvst <= 1'b1;
                    sclk <= 1'b1;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0011) begin
                    cnvst <= 1'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0100) begin
                    cnvst <= 1'b1;
                    sclk <= 1'b1;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0101) begin
                    cnvst <= 1'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0110) begin
                    cnvst <= 1'b1;
                    sclk <= 1'b1;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b0111) begin
                    cnvst <= 1'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b1000) begin
                    cnvst <= 1'b1;
                    sclk <= 1'b1;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else if (cnt == 4'b1001) begin
                    cnvst <= 1'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                    cnt <= cnt + 1;
                end else begin
                    state <= CONVERT;
                    cnt <= 4'b0;
                    sclk <= 1'b0;
                end
            end
            CONVERT: begin
                cnvst <= 1'b0;
                sclk <= 1'b0;
                state <= IDLE;
                data <= din;
            end
        endcase
    end
end

endmodule

上述代码中，我们定义了一个 AD7985 时序逻辑控制模块，包括系统时钟 clk、系统复位 rst、片选信号 cs_n、时钟信号 sclk、启动转换信号 cnvst、数据输入 din 和数据输出 dout。同时，我们还定义了一个状态寄存器 state、一个数据寄存器 data 和一个计数器 cnt。

控制模块的状态分为三种：IDLE（空闲状态）、ACQUIRE（采集状态）和CONVERT（转换状态）。在空闲状态下，片选信号 cs_n 为高电平，时钟信号 sclk 为低电平。当启动转换信号 cnvst 为高电平时，控制模块进入采集状态，此时片选信号 cs_n 为低电平，时钟信号 sclk 为高电平。在采集状态下，控制模块按照 AD7985 的时序要求控制启动转换信号 cnvst 和时钟信号 sclk 的变化，以实现对 AD7985 的采集控制。在转换状态下，控制模块将数据输入 din 存入数据寄存器，并将状态寄存器置为 IDLE，同时输出数据输出 dout。

控制模块的实现采用了 Verilog HDL 语言，通过状态机和计数器的方式实现了对 AD7985 时序逻辑的精确控制。在实际应用中，我们需要根据 AD7985 的具体规格和接口要求进行修改，并添加适当的时序控制逻辑，以实现对 AD7985 的精确控制和数据采集。