在De0 Nano上实现ADC128S022 SPI通信的Verilog接口

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资源摘要信息:"该文档介绍了在Terasic De0 Nano开发板上实现TI公司的ADC128S022模数转换器(ADC)接口的相关细节。ADC128S022是一款采用16时钟周期SPI通信协议的模数转换器,可将模拟信号转换为数字信号。本项目为该ADC提供了一个Verilog语言编写的接口,该接口能够将ADC的串行数据转换为适用于FPGA内部逻辑的数据格式。 该Verilog实现的核心是一个内部计数器,用于跟踪当前的时钟周期。在SPI通信的第2、3、4个时钟周期,接口会向SPI总线发送地址位。从第4个时钟周期开始,到第15个时钟周期结束,该实现会将ADC的模拟读数收集到一个移位寄存器中。一旦完成了12位数据的读取,这些数据会被存储到FPGA内部的一个具有8个地址的存储器中,以便其他模块进行读取。 在项目状态方面,该接口实现目前处于编译状态,并且已经过模拟验证。开发者需要在De0 Nano开发板上进行进一步的测试以确认其功能。项目是基于Quartus II开发环境构建的,这是一个广泛应用于FPGA设计的软件工具。关于项目的许可,文档中提到该项目遵循的是BSD(Berkeley Software Distribution)许可,这是一种开源许可,允许用户自由地使用、修改和分发软件,只要保留原作者的版权声明即可。 整个项目的文件以压缩包的形式提供,文件名为‘adc_interface-master’,表明这是一个主版本的项目存档。" 知识点总结: 1. De0 Nano开发板:Terasic公司生产的一款低成本FPGA开发板,搭载Altera(现为Intel FPGA公司)的Cyclone IV系列EP4CE22F17C6N FPGA芯片,适用于学习、原型设计和小规模产品开发。 2. ADC128S022:这是德州仪器(Texas Instruments)生产的一款8通道、12位分辨率、模拟到数字转换器(ADC),支持高达200 kSPS(千样本每秒)的采样率,采用16时钟周期的SPI协议进行通信。 3. SPI协议:串行外设接口(SPI)是一种常用的同步串行通信协议,广泛应用于微控制器和各种外围设备(如ADC、DAC、闪存等)之间的通信。在SPI协议中,通信通常涉及一个主设备和一个或多个从设备,主设备提供时钟信号(SCLK)、主从选择(CS)、数据输入(MOSI)和数据输出(MISO)信号。 4. Verilog HDL:硬件描述语言(HDL)的一种,用于电子系统级设计和FPGA/ASIC设计。Verilog可以用来描述数字电路的结构和行为,它的设计和验证支持包括仿真、综合、时序分析、测试和调试。 5. Quartus II:由Altera(现Intel FPGA)公司开发的一款完整的FPGA设计软件套件,提供设计输入、综合、仿真、优化、布局布线和设备编程等功能,支持Intel FPGA系列的FPGA和CPLD产品。 6. BSD许可:一种广泛用于开源软件的许可证,要求对原始作者的版权声明予以保留,允许用户自由使用、修改和分发软件,但不保证任何特定的使用目的。 7. FPGA内部存储器:在FPGA内部可用的存储资源,包括寄存器、块RAM(BRAM)、查找表(LUT)等。这些存储资源可以用于缓存数据、存储配置信息或实现各种存储系统。 以上信息基于文档内容整理,旨在为希望理解在De0 Nano开发板上使用Verilog实现ADC128S022接口的读者提供详细知识点。

这两个Verilog代码可以放在一个.v文件中吗:1.`timescale 1ns / 1ps module Top(clk,sw,led,flag, ADC_sdata, ADC_sclk,ADC_csn,slec_wei,slec_duan); input clk; input [3:0]sw; output reg [7:0] led; input flag; input ADC_sdata; output ADC_sclk,ADC_csn; output [7:0] slec_wei; output [7:0] slec_duan; wire [11:0] adc_res; wire adc_valid; wire [19:0]cout; always@(posedge clk)if(adc_valid) led<=adc_res[11:4]; PmodAD1 U0( .clk(clk), .rst(1’b0), .ADC_sdata(ADC_sdata), .ADC_sclk(ADC_sclk), .ADC_csn(ADC_csn), .adc_res(adc_res), .adc_valid(adc_valid) ); data_ad_pro U1( .sys_clk(clk), .rst_n(1’b1), .pre_data(adc_res[11:4]), .cout(cout) ); display U2( .sys_clk(clk), .rst_n(1’b1), .cout(cout), .sw(sw), .flag(flag), .slec_wei(slec_wei), .slec_duan(slec_duan) ); endmodule ———————2.module PmodAD1( clk,rst, ADC_sdata,ADC_sclk,ADC_csn,adc_res,adc_valid); input clk,rst, ADC_sdata; output reg ADC_sclk,ADC_csn; output reg [11:0] adc_res; output reg adc_valid; reg [7:0] cntr; always@(posedge clk) if(rst)cntr<=0;else if(cntr==34)cntr<=0;else cntr<=cntr+1; always@(posedge clk) case (cntr) 0: ADC_csn<=0; 33: ADC_csn<=1; endcase always@(posedge clk) case(cntr) 34,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,33:ADC_sclk<=1; default ADC_sclk<=0; endcase always@(posedge clk) case(cntr) 8: adc_res[11]<= ADC_sdata; 10:adc_res[10]<= ADC_sdata; 12:adc_res[9]<= ADC_sdata; 14:adc_res[8]<= ADC_sdata; 16:adc_res[7]<= ADC_sdata; 18:adc_res[6]<= ADC_sdata; 20:adc_res[5]<= ADC_sdata; 22:adc_res[4]<= ADC_sdata; 24:adc_res[3]<= ADC_sdata; 26:adc_res[2]<= ADC_sdata; 28:adc_res[1]<= ADC_sdata; 30:adc_res[0]<= ADC_sdata; endcase always@(posedge clk)adc_valid<=cntr==32; endmodule

2023-06-01 上传