设计一个基于FPGA和ADC0806的数字电压表

以下是基于FPGA和ADC0806的数字电压表的设计方案：

1. 硬件设计：

- 电路输入：将被测电压接入ADC0806的VIN+和VIN-端口。
- ADC0806芯片：将ADC0806的引脚连接至FPGA芯片的GPIO口，将转换结果传输至FPGA芯片的数据总线上。
- FPGA芯片：使用FPGA芯片的GPIO口连接ADC0806芯片，实现对ADC0806的控制和读取。FPGA芯片还需要一个时钟信号来同步数据和控制信号。在FPGA芯片中，使用Verilog HDL编写程序，实现ADC0806的控制和数据处理功能。输出结果通过数码管或LCD显示出来。

2. 软件设计：

使用Verilog HDL编写程序，实现ADC0806的各种控制和数据处理功能，包括：

- 对ADC0806进行初始化和校准。
- 获取ADC0806的转换结果，将其转换为实际电压值。
- 显示电压值。

在程序中，还可以添加其他功能，例如：

- 自动量程切换。
- 自动测量范围选择。
- 数据存储和导出。

以上是基于FPGA和ADC0806的数字电压表的设计方案，可以根据具体要求进行调整和完善。

相关问题

基于FPGA和ADC0806的数字电压表的Verilog HDL程序

以下是基于FPGA和ADC0806的数字电压表的Verilog HDL程序：

// ADC0806模块定义
module ADC0806(
    input CLK, // 时钟信号
    input CS, // 片选信号
    input RD, // 读取信号
    input INTR, // 中断信号
    output [7:0] DATA // 数据总线
);

reg [7:0] data_reg; // 数据寄存器

always @(posedge CLK) begin
    if (CS == 1'b0 && RD == 1'b0) begin // 读取数据
        data_reg <= #1 DATA; // 延迟一拍，将数据传入寄存器
    end
end

assign DATA = data_reg; // 输出数据

endmodule

// 数字电压表模块定义
module DigitalVoltmeter(
    input CLK, // 时钟信号
    input RESET, // 复位信号
    input [7:0] ADC_DATA, // ADC0806数据总线
    output reg [3:0] DIGIT_SEL, // 数码管选择信号
    output reg [6:0] DIGIT_DATA // 数码管数据总线
);

reg [7:0] voltage; // 电压值寄存器

assign DIGIT_SEL = 4'b1110; // 默认选择数码管4

// ADC0806初始化和校准
initial begin
    #100; // 延迟100个时钟周期
    $display("ADC0806 calibration started...");
    #100; // 延迟100个时钟周期
    $display("ADC0806 calibration finished.");
end

// 电压值计算
always @(posedge CLK) begin
    if (RESET == 1'b1) begin // 复位
        voltage <= #1 8'd0; // 延迟一拍，将寄存器清零
    end else begin
        voltage <= #1 ADC_DATA * 5 / 256; // 延迟一拍，将ADC0806数据转换为电压值
    end
end

// 数码管显示
always @(posedge CLK) begin
    case (DIGIT_SEL)
        4'b1110: begin // 数码管4
            DIGIT_DATA <= #1 voltage % 10; // 延迟一拍，将个位数传入数据总线
        end
        4'b1101: begin // 数码管3
            DIGIT_DATA <= #1 voltage / 10 % 10; // 延迟一拍，将十位数传入数据总线
        end
        4'b1011: begin // 数码管2
            DIGIT_DATA <= #1 voltage / 100 % 10; // 延迟一拍，将百位数传入数据总线
        end
        4'b0111: begin // 数码管1
            DIGIT_DATA <= #1 voltage / 1000 % 10; // 延迟一拍，将千位数传入数据总线
        end
    endcase
    DIGIT_SEL <= #1 {DIGIT_SEL[2:0], DIGIT_SEL[3]}; // 延迟一拍，选择下一个数码管
end

endmodule

以上程序仅供参考，具体实现需要根据硬件电路的具体情况进行调整和完善。

设计基于FPGA和AD0806的数字电压表的电路原理图和Verilog代码

设计基于FPGA和AD0806的数字电压表的电路原理图和Verilog代码如下：

1. 电路原理图


2. Verilog代码

module voltage_meter(
  input clk,
  input reset,
  output reg [15:0] voltage,
  output reg [1:0] range
);

reg [3:0] channel_select;
reg [7:0] adc_data;
wire conversion_done;

assign range = (channel_select == 0) ? 2'b00 : 2'b01; // 1V range or 10V range

ad0806 adc (
  .clk(clk),
  .csn(1), // chip select, active low
  .rd(1), // read, active low
  .wr(1), // write, active low
  .busy(conversion_done),
  .data(adc_data),
  .addr(channel_select)
);

always @(posedge clk) begin
  if (reset) begin
    voltage <= 16'h0000;
    channel_select <= 4'h0;
  end else begin
    if (conversion_done) begin
      voltage <= (adc_data << 2); // shift left by 2 bits for 14-bit ADC result
      channel_select <= (channel_select == 4'h3) ? 4'h0 : (channel_select + 1); // select next channel
    end
  end
end

endmodule

在这个设计中，使用了AD0806 8位串行ADC芯片来进行模拟数字转换，FPGA的作用是控制AD0806芯片进行采样和采样数据的存储，同时控制数码管或LCD屏幕显示测量结果。ADC芯片将模拟信号转换为数字信号，并通过串行接口将数据传输给FPGA。FPGA通过控制AD0806芯片的片选、读写信号和通道选择，实现了数字电压表的功能。