基于AD7892SQ与CPLD的高实时性多路信号采集系统设计

本文档详细介绍了基于AD7892SQ和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的数据采集系统的硬件设计和实现方法。该系统的核心组件是AD7892SQ，一种高性能的12位A/D转换器，它支持单电源工作且具备高速串行和并行接口。AD7892SQ的主要功能包括串行/并行输出模式选择、睡眠模式控制、转换启动、转换结束标志以及数据输出控制。 在硬件设计部分，系统采用了模拟多路复用器ADG508A选择多路信号，CMOS高速放大器LF156进行信号放大，然后利用AD7892SQ进行A/D转换。CPLD被用于实现整个系统的控制逻辑，通过Verilog HDL硬件描述语言编程，确保了数据采集过程的实时性和效率。 具体操作中，当MODE引脚接高电平时，AD7892SQ以并行方式输出数据，转换过程需遵循一定的时序，如采样时间至少为200ns，转换结束后在EOC下降沿时，数据可以在40ns内读取。CONVST信号用于启动转换，而EOC信号则指示转换结束并提供至少60ns的负脉冲用于中断处理或数据锁定。 设计的关键在于优化采样和转换输出的同步，使得在一次完整的采样周期中，可以同时进行下一次的采样和当前转换数据的获取，从而实现了高效的实时数据采集。最小的采样转换输出时间大约为1.67μs，对应600kSPS（千次采样每秒）的工作速率。 本文档深入探讨了如何通过AD7892SQ和CPLD的协同工作，构建出一个既能处理多路信号又能保证高速度和低功耗的数据采集系统，这对于工业自动化、嵌入式系统和测量设备等领域具有重要的实际应用价值。