ADC采集、缓存

FPGA学习笔记_李敏儿oc的博客-CSDN博客

TLV5618.v:实现DAC数模转换,产生模拟信号,输出指定电压值

时序图

FPGA学习笔记:数据采集传输系统设计(二):TLV5618型DAC驱动-CSDN博客

ADC128S052.v:实现ADC模数转换,将采集到的模拟信号转换为12位数字信号,实现单次AD采集

FIFO存储器:调用Quartus II自带的FIFO IP核,用于存储连续ADC采样的数据

FPGA学习笔记:数据采集传输系统设计(四):FIFO IP核调用与仿真波形解读_fpga dma传输来自fifo的数据-CSDN博客

UART串口:包含串口发送和串口接收,用于实现串口通信

ADC_FIFO.v:调用ADC128S052.v,实现连续AD采样,并将采样数据存储至FIFO存储器

复制代码
module adc_fifo(
	input Clk,						//系统时钟
	input Rst_n,					//系统复位
	input Start,					//开始采集标志位
	output reg AD_Done,				//采集完成标志位
			
	input wire ADC_OUT,				//ADC串行数字信号
	output wire ADC_CS_N,			//ADC片选
	output wire ADC_DIN,			//串行数据送给ADC芯片
	output wire ADC_SCLK,			//ADC时钟
	output wire ADC_Done,			//单次AD采集完成标志位,仿真时使用
			
	input full,						//FIFO满标志位
	output reg wrreq,				//FIFO写使能
	output reg [11:0] FIFO_DATA		//FIFO数据输入
);

	parameter ADC_Cnt_MAX = 11'd128;  //AD采集次数
	
/*****模块间信号连线*****/	
	reg ADC_Start;			//单次AD采集开始标志位
	wire [11:0] ADC_DATA;	//单次AD采集数据
	
/*****本模块内部寄存器、参数定义*****/	
	reg ADC_State;			//连续采集状态
	reg [10:0] ADC_Cnt;		//采集128次计数器
	reg [2:0] state;
	localparam 
		IDLE 			= 3'b001,	//空闲状态
		WAIT_ADC_DONE 	= 3'b010,	//等待单次AD采集完成
		WRITE_FIFO 		= 3'b100;	//延时一拍,数据写入FIFO
	
	always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
	if(!Rst_n) begin
		ADC_Cnt <= 11'd0;
		ADC_Start <= 1'b0;
		wrreq <= 1'b0;
		FIFO_DATA <= 12'd0;
		state <= IDLE;
	end
	else begin
		case(state)
			IDLE:
				if(ADC_State) begin
					ADC_Start <= 1'b1;//开启单次AD采集
					state <= WAIT_ADC_DONE;
				end
				else
					state <= IDLE;
			
			WAIT_ADC_DONE:begin
				ADC_Start <= 1'b0;
				if(ADC_Done == 1'b1) begin//等待AD采集完成
					FIFO_DATA <= ADC_DATA;
					wrreq = 1'b1;
					ADC_Cnt <= ADC_Cnt + 1'b1;
					state <= WRITE_FIFO;
				end
				else
					state <= WAIT_ADC_DONE;
			end
			
			WRITE_FIFO:begin
				wrreq = 1'b0;
				if(ADC_Cnt == ADC_Cnt_MAX)
					ADC_Cnt <= 11'd0;
				state <= IDLE;
			end
			
			default:state <= IDLE;
		endcase
	end

	always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
	if(!Rst_n)
		AD_Done <= 1'b0;
	else	if(ADC_Cnt == ADC_Cnt_MAX)
		AD_Done <= 1'b1;
	else 
		AD_Done <= 1'b0;
	
	always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
	if(!Rst_n)
		ADC_State <= 1'b0;
	else if(Start)
		ADC_State <= 1'b1;
	else if(ADC_Cnt == ADC_Cnt_MAX)
		ADC_State <= 1'b0;
		
	//ADC采集模块
	adc128s052 adc1(
		.Clk(Clk),
		.Rst_n(Rst_n),
		.DATA(ADC_DATA),		//并行数字信号
		.Channel(3'd6),		//通道选择
		.Start(ADC_Start),   //开始标志位
		.Conv_done(ADC_Done),//完成标志位
		.ADC_CS_N(ADC_CS_N),	//片选
		.ADC_DIN(ADC_DIN), 	//串行数据送给ADC芯片
		.ADC_SCLK(ADC_SCLK),	//ADC时钟
		.ADC_OUT(ADC_OUT)		//串行数字信号
	);
	defparam adc1.DIV_PARAM = 8;//ADC时钟50/8 = 6.25Mhz
endmodule

FIFO_UART.v:从FIFO中读取转换后的数字信号,并将其通过UART发送至PC端

复制代码
module fifo_uart_tx(
	input Clk,						//系统时钟
	input Rst_n,					//系统复位
	input Start,					//开始发送数据标志位
	
	input empty,					//FIFO空标志位
	input [11:0] FIFO_Q,			//FIFO数据输入
	output reg rdreq,				//FIFO读使能
	output reg Uart_done,		//所有数据发送完毕
	output wire uart_tx 			//串口数据发送端
);

	parameter UART_Cnt_MAX = 11'd128; //发送数据个数

/*****模块间信号连线*****/	
	reg send_en;				//单次发送使能
	reg [7:0] send_data;		//单次发送数据
	wire tx_done;				//单次发送结束标志

/*****本模块内部寄存器、参数定义*****/		
	reg [10:0] UART_Cnt;		//发送128次计数器
	reg [4:0] state;
	localparam
		IDLE 				= 5'b00001,		//空闲状态
		DELY 				= 5'b00010,		//空一拍延时,等待FIFO_Q数据更新
		SEND_HIGH 		= 5'b00100,		//发送ADC高四位数据
		SEND_LOW 		= 5'b01000,		//发送ADC低八位数据
		WAIT_SEND_DONE = 5'b10000;		//等待发送结束

	always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
	if(!Rst_n) begin
		rdreq <= 1'b0;
		send_en <= 1'b0;
		send_data <= 8'd0;
		UART_Cnt <= 11'd0;
		state <= IDLE;
	end
	else begin
		case(state)
			IDLE:
				if(empty == 1'b1) begin
					if(UART_Cnt == UART_Cnt_MAX)
						UART_Cnt <= 11'd0;
					state <= IDLE;
				end
				else begin
					rdreq <= 1'b1;
					state <= DELY;
				end
					
			DELY:begin//空一拍延时,此状态FIFO_Q数据更新
				rdreq <= 1'b0;
				state <= SEND_HIGH;
			end
			
			SEND_HIGH:begin
				send_en <= 1'b1;
				send_data <= {4'd0,FIFO_Q[11:8]};//发送ADC高四位
				state <= SEND_LOW;
			end
			
			SEND_LOW:begin
				if(tx_done)begin//等待发送完成
					send_en <= 1'b1;
					send_data <= FIFO_Q[7:0];//发送ADC低八位
					state <= WAIT_SEND_DONE;
				end
				else begin
					state <= SEND_LOW;
					send_en <= 1'b0;
				end
			end
		
			WAIT_SEND_DONE:begin
				if(tx_done) begin//等待发送完成
					UART_Cnt <= UART_Cnt + 1'b1;
					state <= IDLE;
				end
				else begin
					state <= WAIT_SEND_DONE;
					send_en <= 1'b0;
				end
			end
			
			default:state <= IDLE;	
		endcase
	end
	
	always@(posedge Clk or negedge Rst_n)
	if(!Rst_n)
		Uart_done <= 1'b0;
	else if(UART_Cnt == UART_Cnt_MAX)
		Uart_done <= 1'b1;
	else
		Uart_done <= 1'b0;
	
//串口发送模块
	uart_data_tx data_tx(   
		.Clk(Clk),
		.Rst_n(Rst_n),
		.send_en(send_en),
		.data(send_data),
		.baud_set(3'd2),		//波特率9600
		.tx(uart_tx),			//数据发送端
		.tx_done(tx_done)
	);
endmodule

FPGA学习笔记:数据采集传输系统设计(六):ADC采集FIFO缓存UART发送系统顶层及仿真_fpga adc-CSDN博客

相关推荐
minglie12 小时前
zynq分频的例子
fpga开发
9527华安8 小时前
FPGA高端图像ISP培训课程,提供工程源码+视频教程+FPGA开发板
图像处理·fpga开发·视频教程·isp·mipi·培训课程
tiantianuser11 小时前
RDMA over RoCE V2设计2:系统框架设计考虑
单片机·嵌入式硬件·fpga开发·axi4·rdma·高速传输·roce v2
千宇宙航20 小时前
闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发:第十四课——图像二值化的FPGA实现
图像处理·计算机视觉·fpga开发
千宇宙航1 天前
闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发:第十五课——基于sobel算子边缘检测的FPGA实现
图像处理·计算机视觉·fpga开发
szxinmai主板定制专家1 天前
基于光栅传感器+FPGA+ARM的测量控制解决方案
arm开发·人工智能·嵌入式硬件·fpga开发
千宇宙航2 天前
闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发:第十课——图像gamma矫正的FPGA实现
图像处理·计算机视觉·缓存·fpga开发
fei_sun2 天前
【FPGA】LUT如何实现组合逻辑、时序逻辑
fpga开发
小眼睛FPGA2 天前
【RK3568+PG2L50H开发板实验例程】FPGA部分 | 以太网传输实验例程
科技·单片机·嵌入式硬件·ai·fpga开发·fpga