ADS8344和FPGA的高精度数据采集前端

2010-08-24 21:55:11来源: 中国电子科技集团公司第34研究所

  数据采集在工业测试系统中是一个很重要的环节,其精确性和可靠性是至关重要的。本文阐述的数据采集系统精度高达16位,能够对8个外部模拟通道进行A/D采样,最大模拟输入信号范围达到-15~+15V。该系统具有限幅保护功能,程序编写简便,能够实现对远端数据的采集和传输。

  1 系统硬件设计

  数据采集系统框图如图1所示。

数据采集系统框图

  图中,A/D转换器采用了TI公司的16位逐次逼近型ADS8344;FPGA主要用于控制ADC的启动、停止和查询ADC状态等,同时对数据进行高速数据缓冲、异步数据编解码、无线信道编解码等数据处理。

  1.1 主要芯片ADS8344

  ADS8344是一款高性能、低功耗的ADC,采用2.7~5V单电源供电,最大采样频率为100 kHz,信噪比达84dB,自带采样/保持电路,包含8个单端模拟输入通道(CH0~CH7),也可合成为4个差分输入。参考电压VRFF的范围为500mV~VCC,相应的每个模拟通道的输入为0V~VREF,DS8344是通过三线SPI接口与FPGA相互通信的,数据从DIN引脚输入到8位只写控制寄存器。当FPGA读取完ADC上次转换

结果时,下一个转换通道的控制字节就写到了DIN引脚。一个完整的控制字节需要8个DCLK时钟。写完控制字节的同时,模/数转换结束,模/数转换状态输出引脚BUSY产生一下降沿,数据输出有效,FPGA开始接收由DCUT输出的转换结果。16位串行数据需要16个DCLK时钟,在接收串行数据的LSB位时,下一个通道的控制字开始输入到A/D芯片。ADS8344完成一次完整的数据采样保持、转换和输出共需要25个DCLK时钟。ADS8344串行接口时序如图2所示。

ADS8344串行接口时序

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关键字:FPGA  ADS8344  数据采集

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0824/article_1307.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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