天然氣體積修正儀數據采集模塊設計

2.2.2 A/D控制器設計
　　AD7864的工作時(shí)序圖如圖3所示。當CONVST信號為下降沿時(shí)啟動(dòng)一次四通道的A/D轉換，因此采樣頻率決定于CONVST信號的頻率，在第一通道開(kāi)始轉換之后BUSY信號為高，四通道轉換全部結束后變?yōu)榈?，EOC為高表明正在轉換，為低表示一次轉換結束，可讀取結果，此時(shí)將片選置為低，同時(shí)將讀信號RD置低即可從數據線(xiàn)上將數據讀出。為了便于控制采樣頻率，設置AD_START和CLOCK信號分別作為外部控制A/D開(kāi)始轉換信號和時(shí)鐘信號。

　　本文采用硬件選擇通道方式，SL1、SL2置高，兩通道依次按順序轉換。由于兩通道采樣數據使用同一路數據總線(xiàn)依次讀出，采用有限狀態(tài)機(FSM)實(shí)現各通道數據的采集。狀態(tài)機是邏輯設計中最重要的設計內容之一，通過(guò)狀態(tài)轉移圖設計手段可以將復雜的控制時(shí)序圖形化表示，分解為狀態(tài)之間的轉換關(guān)系，將問(wèn)題簡(jiǎn)化。VHDL流水線(xiàn)設計方法可以提高系統的工作頻率，采用VHDL語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序。
　　狀態(tài)機的狀態(tài)轉移圖如圖4所示，共分為6個(gè)工作狀態(tài)：零狀態(tài)(idle)、等待狀態(tài)(STAND_BY)、轉換第一通道數據(CH0_CONVST)、讀第一通道數據(CH0_RD)、轉換第二通道數據(CH1_CONVST)以及讀第二通道數據(CH1_RD)。

　　設計控制器端口類(lèi)型及說(shuō)明如表1所示。