原创 max197数据采集与传输设计（EZUSB）

Max197数据采样<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1.系统框图

2.Cy7c98013 slave fifo模式及相关配置

    异步方式传输，8位模式，48M时钟

    ifconfig配置：

IFCONFIG = 0xEB;

// IFCLKSRC=1   , FIFOs executes on internal clk source

// xMHz=1       , 48MHz internal clk rate

// IFCLKOE=1    , drive IFCLK pin signal at 48MHz

// IFCLKPOL=0   , Don't invert IFCLK pin signal from internal clk

// ASYNC=1      , master samples asynchronous

// GSTATE=0     , Don't drive GPIF states out on PORTE[2:0], debug WF

// IFCFG[1:0]=11, FX2 in slave FIFO mode

Ifclk输出48M时钟给cpld提供时钟

EP6FIFOCFG = 0x0C;            // AUTOIN=1, ZEROLENIN=1, WORDWIDE=0

另外由于配置了pd0作为max197sdh管脚的控制，所以pd0可以看作是一个复位的管脚，因此应先置0后后置1：PD0 = 0;PD0=0;PD0=1;

3.cpld相关配置：max197test0

  1）.内部结构：

  2).具体包括两个模块：

MAX197TEST模块和BIDIO模块

总体模块信号：

Slave fifo模式传输cpld外围配置：

输入：Clock:48M时钟

输出：sloe--------------------------------读使能，总线只写，所以置1；

      Slrd--------------------------------读时钟，总线只写，所以置1；

      Slwr--------------------------------写时钟，12M时钟

      Clkout-----------------------------输出使能时钟，12M

Max197外围配置

输入：int----------------------------------max197数据采样转换完毕中断

输出：hben-------------------------------max197采样数据高/低位

      Cs----------------------------------max197片选信号

      Wr---------------------------------max197写信号

      Rd---------------------------------max197读信号

      Fd[7:0]----------------------------max197采样输出数据到数据总线

      Data[7:0]-------------------------双向口，读/写数据

3).MAX197TEST模块状态机：

 根据上面的采样时序要求，我们采用了12M时钟的状态机，（1/12M=83us,按照，正好满足min要求，同时与max相符），cpld程序如下：

coma:process(clock)

     begin

     if(clock'event and clock='1')  then

     clkcnt<=clkcnt+1;

      if(clkcnt=4) then 

      clk<=not clk;

      clkcnt<=0;

   end if;

   end if;

end process coma;

comb:process(state)       

     begin

     case state is

     when st0=>cs<='1';wr <= '1';rd <= '1';hben <= '0';

     when st1=>cs<='0';wr <= '0';rd <= '1';hben <= '0';

     when st2=>cs<='1';wr <= '1';rd <= '1';hben <= '0';

     when st3=>cs<='1';wr <= '1';rd <= '1';hben <= '0';

     when st4=>cs<='0';wr <= '1';rd<= '0';hben <= '0';

     when st5=>cs<='0';wr <= '1';rd<= '0';hben <= '0';

     when st6=>cs<='0';wr <= '1';rd<= '0';hben <= '1'; 

     when st7=>cs<='1';wr <= '1';rd<= '1';hben <= '0'; 

     when others => cs<='0';wr <= '1';rd <= '1';hben <= '1';

    end case;

    end process comb;

comc:process(clk,pd0,int)

     begin

     if(pd0='0') then state<=st0;

     elsif(clk'event and clk = '1') then

       case state is

        when st0=>state <= st1;

        when st1=>st1cnt<= st1cnt+1;

                  if(st1cnt=2) then st1cnt<=0;state <= st2;

                  else state <= st1;end if;

        when st2=>state <= st3;

                  if( int = '0') then state <= st3;

                  else state <= st2;end if;

        when st3=>state <= st4;

        when st4=>state <= st5;

                  if( int = '1') then state <= st5;

                  else state <= st4;end if; 

         when st5=>state <= st6;

        when st6=>st6cnt<= st6cnt+1;

                  if(st6cnt=3) then st6cnt<=0;state <= st7;

                  else state <= st6;end if;

        when st7=>state <= st0;

      end case;

     end if;

     end process comc;

   Coma:分频模块，48M TO 12M

   Comb:状态机状态模块

   Comc:状态转换模块

   均按照采样时序要求完成程序的编写

4).双向口模块：

   由于用vhdl仿真出现的种种问题，双向口模块采样电路图输入方式描述

   输入：wr:-----------------------------------------双向口写信号

         Dout[7:0]---------------------------------双向口写命令d7~d0

   输出：din[7:0]-----------------------------------双向口输出数据到总线PB[7:0]

   双向数据：data[7:0]-----------------------------双向口数据，wr=0时写数据dout[7:0]到max197     

                                       控制字节，wr=1时读数据到din[7:0上]  

4.调试过程

  max197out <= "01010000";对应的控制字节为输入10V电压档，采用ch0测电压

  10V电压：

  暂时只用了ch0测了10V电压，要注意的是，数据刚开始是以写控制命令即“01010000”，开始的，所以一个采样周期以“50”开始，或者是数据完了即“50”开始。

  从上的图片可以看出，08 0F,0A 0F,10 0F均为12bit采集的电压，其中后面的譬如0F 0E，为数据高4位dataH, 08 0A 10为数据低8位满dataL,满值为"FF 0F"，故可看清所测得的电压均接近10V

  10V档电压计算方法：（256*dataH + dataL）*10 /4096

5.不足及展望

  根据传感器实验装置要求，应该根据电脑发命令的方式来选择模块的工作状态(即哪一个的采样数据传到数据总线上)，还有发命令来控制max197的相关数据采样，例如控制字节，pull-down模式等等，故在后续的工作应当加上功能选择模块，控制模块等等