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FPGA 通过 SPI 对 ADC 配置简介(一)------- 什么是 SPI?
原创小青菜哥哥 最后发布于 2018-03-12 16:36:28 阅读数 3613 收藏
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所谓 SPI(Serial Peripheral Interface),即串行外设接口。它是一种高速、全双工的数据通
信总线,并且在芯片的管脚只占有 4 根线,节省了芯片的管脚,同时极大的方便了 PCB 的
布局。正是由于这种简单、易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如
我们经常使用的 ADC 芯片。
目前,市面上绝大多数的 ADC(模数转换器)芯片都内嵌专用的 SPI 配置接口,通过配置
其 SPI 接口可以对 ADC 内部的控制寄存器进行读、写操作,从而灵活的使用 ADC 芯片的各
种功能。甚至对于某些 ADC 来说,如果不事先对其进行正确、有效的配置,则该 ADC 无法
正常工作。
用于 ADC 配置的 SPI 接口分为 4 线模式(例如 Analog Device 的 AD9639 )和 3 线模 式
(Analog Device 的 AD9249)。对于 4 线模式来说,它有 4 根信号线,分别为:SDI(Serial
Data In)、SDO(Serial Data Out)、SCLK(Serial Clock)以及 CS(Chip Select)。3 线模式
与 4 线模式的不同之处在于 SDI 与 SDO 信号合并,称为 SDIO。另外,某些 ADC 的三线模式
较为简单,SDIO 只用做输入端口 SDI(例如德州仪器的 ADS5281 芯片),没有 SDO 的功能,
实现起来较为简单。
FPGA 通过 SPI 对 ADC 配置简介(二)-------4 线 SPI 配置时序分析
原创小青菜哥哥 最后发布于 2018-03-13 14:46:01 阅读数 2921 收藏
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本篇将以德州仪器(TI)的高速 ADC 芯片——ads52j90 为例,进行 ADC 的 4 线 SPI 配置时序介
绍与分析。
从 ads52j90 的 数 据 手 册 我 们 不 难 发 现 , 其 SPI 控 制 模 块 主 要 包 含 4 根 信 号 线 , 即
SEN、SCLK、SDIN 以及 SDOUT。TI 公司对其产品 SPI 配置信号的命名方式与通用的 SPI 信号
命名方式不一样,但实际上 SEN 对应 CSB、SDIN 对应 SDI、SDOUT 对应 SDO、SCLK 不变。
l SEN:控制 ADC 的 SPI 读写的使能信号;
l SDIN:FPGA 写入 ADC 的配置数据(寄存器地址和对应地址的数据);
l SDOUT:ADC 对应地址输出的配置寄存器数据;
l SCLK:FPGA 提供给 ADC 的 SPI 接口时钟。
首先介绍该 ADC 的 SPI 的写功能,datasheet 给出的时序图如图 1 所示:我们首先大致看一
下写时序图,能够了解到对于 SDIN 来说,需要先写入 A7~A0 的 8bit 的地址,接下来写入该
地址下的 16bit 的寄存器数值 D15~D0,也就是说每进行一次写操作需要不间断的写入 24bit
的数据。对于 SEN 来说,在进行写操作时,其一直保持低电平,写之前和写完后都保持高
电平。对于 SCLK 来说,其上升沿每次采集每 1bit SDIN 数据的中心位置,共需要采集 24 次,
才能完成这 24bit SDIN 数据的写入。
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