基于FPGA的手持式示波器設計
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2 A／D轉換模塊
系統選用德州儀器公司(TI)的12位CMOS模／數轉換芯片(ADC128S022)實(shí)現模擬信號的數據采樣，該AD可以通過(guò)通道選擇信號實(shí)現8通道的模數轉換，并且是單電源供電；功耗極低，在2．7～5．25 V的供電范圍內，功耗只有1．2～7．5 mW；轉換速率可以達到50～200 KSPS，通過(guò)串行外設接口(SPI)與外部器件交換數據，芯片采用16引腳的超小型TSSOP封裝，這些特征都很適合小型的便攜式電子產(chǎn)品上使用，ADC12 8S022的內部結構如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/189496.htm
3 雙口RAM的讀寫(xiě)控制
圖1所示手持式示波器設計結構中的雙口RAM的每位數據分別對應于LCD12864屏上的一個(gè)像素點(diǎn)，要求存儲容量8 192 b(1 024×8 b)。存儲器的管理需要滿(mǎn)足采集數據(64 b)按列實(shí)時(shí)寫(xiě)入、又要滿(mǎn)足LCD模塊按行讀出數據(8 b)的要求。
為此，首先需要把64 b的圖形數據按位分成8段分別存儲在8個(gè)128x8 b的RAM單元中，這樣才能保證每個(gè)RAM存儲單元的讀／寫(xiě)數據位寬一致。其次，采集的波形數據需要經(jīng)過(guò)行列數據轉置模塊，才能做到RAM數據的按行寫(xiě)入。行列數據轉置模塊采用了流水線(xiàn)結構，在觸發(fā)啟動(dòng)信號和時(shí)鐘的共同作用下把采集到的列點(diǎn)陣數據轉置成適合LCD屏顯示的行數據格式。
圖3所示為雙口RAM存儲單元的讀寫(xiě)順序示意；經(jīng)過(guò)轉置后行數據，按照圖中所示的橫向“S”形順序寫(xiě)入，而在數據讀出時(shí)，需要按照逐行的豎向的“S”形順序進(jìn)行讀數據，這是LCD12864模塊控制時(shí)序要求的，按列逐字的寫(xiě)入存儲器組織方式能夠提高RAM的緩存數據刷新頻率，同時(shí)也對存儲器的讀寫(xiě)地址生成電路形成了較高設計難度。
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