"基于FPGA的TLC5620驱动设计(DA).pdf"
本文档详述了如何利用FPGA(Field-Programmable Gate Array)来控制TLC5620数/模转换器(DAC),该转换器具有四路独立的输出通道,用于实现数字信号到模拟信号的转换。实验旨在让学生熟悉TLC5620的使用,并通过设计状态机程序来操作DAC的访问接口。
实验中,FPGA被用作控制器,与TLC5620进行通信,通过四个按键控制不同通道的电压输出。按键按下后,对应的通道电压会根据按键保持的时间逐渐上升,同时电压值会在数码管上以毫伏(MV)为单位显示出来。按键与通道的对应关系如下:Key3控制DACA,Key2控制DACB,Key1控制DACC,Key0控制DACD。
TLC5620是一款四通道8位串行D/A转换器,最高支持1MHz的时钟频率。数据传输采用11位帧格式,其中D10和D9是通道选择位,D8是输出电压模式选择位,其余D7到D0是数据位。根据D10和D9的取值,可以切换不同的通道;D8为0表示输出电压范围是0到Vref,为1时范围是0到2Vref,但不能超过VDD,Vref通常是参考电压,本实验中为5V。
访问TLC5620需要遵循特定的时序,包括CLK(时钟)、DATA(串行数据)、LOAD(数据锁存)和LDAC(输出更新)信号。在数据帧传输完成后,LOAD信号拉低以锁定数据,而LDAC为低电平时,锁存器中的数据会被送到DAC并转换输出。输出电压Vo(DACA/B/C/D)等于参考电压Vref乘以编码值COD(D7-D0的二进制表示)除以256。
实验的关键部分是状态机的设计,它将管理数据的序列发送、时钟同步以及负载和更新信号的控制,确保TLC5620能正确接收并处理来自FPGA的指令。通过这样的实验,学生不仅可以掌握TLC5620的工作原理,还能加深对FPGA编程和数字控制系统中数模转换的理解。