一種智能壓力傳感器系統中FPGA的實(shí)現

3.1 SoC結構的實(shí)現

SoPC設計由CPU、存儲器接口、標準外設和用戶(hù)定制邏輯單元模塊等組件構成。Altera的SoPCBuilder工具提供了大量IP核可供調用，可以很方便地在單片FPGA芯片上配置嵌入NoisⅡ處理器軟核、片上RAM和RS 232控制器、擴展片外存儲器、用戶(hù)定制邏輯單元，同時(shí)自動(dòng)地為系統的每個(gè)外設分配地址、連接系統總線(xiàn)，確定設備優(yōu)先級，其內部結構如圖3所示。

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3.2 數據采集控制單元的實(shí)現

數據采集系統（DAS）控制單元是整個(gè)系統的核心，其輸入端口及其功能：DAS_STS用于接收AD1674的STS狀態(tài)信號；DAS_IN（12位）用于接收AD1674并行12位轉換輸出；CLK,RST用作系統時(shí)鐘和RESET的信號。輸出端口DAS_RC接AD1674的R/C端，用以控制A/D轉換器的啟動(dòng)和讀數；DAS_A用作控制AD7502的A1A0通道選通信號；DAS_OUT（加通道的序號為16位）用作DAS控制單元的16位輸出數據。

DAS控制單元的有限狀態(tài)機（FSM）有4個(gè)狀態(tài)，分別為St0,St1,St2,St3.St0為選擇通道，啟動(dòng)A/D轉換，進(jìn)入St1狀態(tài)；St1為等待轉換結束，若轉換結束，進(jìn)入St2狀態(tài)，否則保持在St1狀態(tài)；St2為發(fā)出讀數據信號，進(jìn)入St3狀態(tài)；St3為輸出轉換數據；選擇其他通道，返回St0狀態(tài)。DAS控制單元采用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，程序的部分代碼如下所示：

DAS控制單元的仿真如圖4所示。圖中顯示控制單元運行正確。