LTC2207在A(yíng)RM與FPGA控制下的采集應用
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4 仿真驗證
采用QuartusII軟件中的調試工具SignalTapII邏輯分析儀進(jìn)行仿真驗證。當采集輸入為0．453 V直流量時(shí)，FPGA采集的數據仿真如圖5所示。
可以觀(guān)察數據3337h、3333h、332Bh、3337h等變化不大，僅在低5位有所變化。根據A／D采集原理，輸入電壓／參考電壓=采樣值／216。所給參考電壓是2．25 V，采樣值若取以上數據中的3 334h(在相對穩定的數據中任取一個(gè))，轉換成十進(jìn)制為13 108，代入以上公式：13108×2．25／65536=0．45。得到FPGA讀到的數據計算的輸入電壓是0．45 V，而此時(shí)測得的實(shí)際輸入電壓是0．453 V。誤差很小，約為0．6％，基本由噪聲所致，采得的數據比較精確。
當采集輸入為1．125 V直流量時(shí)，FPGA采集來(lái)的數據仿真如圖6所示。同理若取其中的7FE0h，此時(shí)算得的誤差約為0．8‰。
當采集輸入為1．16 V直流量時(shí)FPGA采集來(lái)的數據仿真如圖7所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/190718.htm
從圖中可發(fā)現此輸入下數據已經(jīng)達到滿(mǎn)值(輸入超過(guò)1．125 V)，OF為高，說(shuō)明數據有溢出。
當采集輸入是由信號發(fā)生器給的200 kHz正弦信號時(shí)FPGA采集來(lái)的數據仿真如圖8所示。
由一個(gè)周期采樣點(diǎn)數公式N=Tsig／Tsam=fsam／fsig，知此輸入頻率下采樣點(diǎn)數為40 MHz／200 kHz=200，若看坐標-250處的OF17h，則找出一個(gè)周期后的那個(gè)數是不是和初始值相同。FPGA坐標為150時(shí)的數據仿真如圖9所示。它處在坐標150的位置為OF07h，和OF17h相差很小。取對應的多組數觀(guān)察都證明對模擬信號的數據采集亦是比較正確的。
結語(yǔ)
針對A／D轉換芯片LTC2207，詳細描述了以FPGA和ARM作為控制器的采樣設計。采用FPGA直接對A／D進(jìn)行配置，避免了采用DSP、單片機等進(jìn)行配置的傳統方式，因而設計靈活、簡(jiǎn)單、通用性強。通過(guò)對采集來(lái)的數據進(jìn)行仿真驗證，發(fā)現在ARM和FPGA的控制下16位A／D芯片LTC2207得到了很好的采集應用。
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