基于FPGA的空间电场信号采集系统设计

作者：时间：2012-12-25 来源：网络收藏

1．3 电源模块
该模块为系统各个模块提供输出稳定的电源。
FPGA供电电压分为3部分，每个bank的电压(VCCO)，参考电压(VCCAUX)，内核电压(VCCINT)。XC3S500E芯片bank电压为3．3 V，参考电压为2．5 V，内核电压为1．2 V。电源模块选用TI公司的TPS767D325和TPS62003两款芯片，TPS767D325将供电电压5 V转换为3．3 V和2．5 V，提供给FPGA的bank电压和参考电压，而TPS62003则将二级电源3．3 V转换成1．2 V，提供给内核电压。
1．4FPGA控制器模块
FPGA用来控制A／D采样和同步422发送，FPGA采用的是Xilinx公司Spartan-3E系列的XC3SS00E芯片，它大约有500 k个门，10 476个等效逻辑单元，73 Kb的分布式RAM，360 Kb的块RAM，4个数字时钟管理单元，232个I／O引脚，92个差分I／O引脚。外围电路较为简单，全局时钟从GCLK引脚进入FPGA，保证了系统的可靠性。
XC3S500E芯片的配置芯片选用XCF04，容量为4 Mb，3．3 V的核电压，拥有串行配置接口。

2 FPGA程序设计
FPGA程序采用Verilog语言编写，主要分为三部分的代码：A／D控制程序、例化FIR的IP核产生数字滤波器、同步422发送程序。FPGA内部的工作流程图如图2所示。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/189721.htm

2．1 FPGA对AD1610采样的控制
当不使用ADS1610的时候，可以把nPD引脚置低，这样就关掉了ADS1610的电源，在设计中将nPD引脚置高。ADS1610为并行数据传输，在数据准备就绪之后，需要保持时间来确保上一组数据有效，经过建立时间之后开始接收下一组数据，时序图如图3所示。

引脚nSYNC可以用来同步多片．ADS1610，单片设计时为复位引脚，这里设计不采用多片同步，将nSYNC置低时，ADS1610是异步复位的。当复位的时候，所有的数字电路清零，16位输出引脚DOUT[15：0]被全部置为低，而数据就绪引脚nDRDY被置为高。在程序的设计中，nSYNC在时钟信号的下降沿拉高，则nDRDY在接下来的第二个时钟上升沿拉低。