零基础自定义SOPC AD转换实战：从datasheet到Avalon-MM接口

在"零基础学FPGA（二十一）SOPC进阶自定义AD转换"这篇文章中，作者针对初学者介绍了如何在FPGA中设计和实现一个自定义的模拟数字转换器（AD转换）IP核。首先，文章强调了学习过程中理解 datasheet 的重要性，特别是选择的AD转换芯片 TLC549 的功能和工作原理。该芯片的顶层视图显示，主要控制信号包括时钟和片选，其中时钟在片选信号低电平时有效，用于数据传输，而转换过程则需要在特定时序下进行。 作者详细解释了时序图，如ADC的工作流程：首先，8个时钟周期用于数据传输，随后进入转换周期，此时片选信号升高，完成模数转换。转换开始前有建立时间TSU，之后片选信号拉低并发送转换结果。设计者可以通过设置使能信号en来控制工作时钟，并需确保时钟周期间的延时满足最低要求，比如1.4us的建立时间和404ns的每个时钟周期延时。转换期间的工作时钟具体细节无需过多关注。 此外，注释部分提供了额外的信息，如转换周期需要17us的延迟，以及数据输出的时序特性，即第8位数据在片选信号拉低后立即放到数据总线上，其余7位数据则在第7个时钟下降沿锁定。文章中没有进行软件下载实验，但建议读者在编写AD转换的HDL代码时进行测试，以确保软件调试环节的正确性。 整个设计过程涉及到了从 datasheet 的解读到实际代码编写、仿真和硬件接口的设计，如使用Avalon-MM总线接口，这些都是FPGA高级应用中的关键步骤，适合那些希望深入理解并实践自定义IP设计的新手。通过这个教程，读者不仅能掌握AD转换的基本原理，还能提升对SOPC（System-on-a-Programmable-Chip）架构的理解，为进一步的FPGA项目开发打下坚实基础。