ADS8323與高速FIFO接口電路的CPLD實現(xiàn)

　　3.1 AD轉換控制與FIFO寫控制模塊

　　根據(jù)ADS8323與FIFO的使用說明，該模塊的工作過程如下：在系統(tǒng)啟動信號CtrlBegin有效之后，啟動AD轉換信號(/CONVST置低);在轉換過程中，將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(由CPLD內部實現(xiàn)的一個16Bit的存儲器)中的前一次轉換結果寫入FIFO中，具體來說，首先使低8位數(shù)據(jù)使能信號LowOE置高，低8位數(shù)據(jù)被放到數(shù)據(jù)總線上，然后產生低8位FIFO的寫時鐘信號FIFO1_WCLK，這樣轉換結果的低8位就被存入低8位FIFO中，按同樣的過程再把轉換結果的高8位存入高8位FIFO中;在轉換結束后(BUSY為低)，將AD的讀使能信號/RD置低，于是本次AD的轉換結果被寫入數(shù)據(jù)緩沖區(qū);完成一次操作之后，再啟動AD轉換信號，開始下一次轉換過程，周而復始，直到系統(tǒng)啟動信號CtrlBegin無效。

　　該模塊可由狀態(tài)機加以實現(xiàn)。在設計中，我們采用Verilog HDL語言編寫，其仿真波形如圖3所示。

　　3.2 FIFO讀控制模塊

　　當FIFO中的數(shù)據(jù)達到一定深度之后，MCU就需要通過該模塊向FIFO讀取數(shù)據(jù)。該模塊主要產生四個信號，即低8位FIFO的RCLK和OE(定義為RCLK1和OE1)、高8位FIFO的RCLK和OE(定義為RCLK2和OE2)。以往的設計方案是采用兩個獨立的讀地址分別作為RCLK和OE，這種方式雖然操作簡單，但需要兩個讀周期才能完成一次讀操作，這樣大大降低了工作效率。本文采用一個讀地址作為OE信號，再利用對OE的延時信號作為RCLK信號，這樣只要RCLK信號的產生介于兩次OE之間，就能實現(xiàn)用一個讀周期完成一次讀操作，這樣便大大提高了MCU的工作效率。延時模塊由Verilog HDL語言實現(xiàn)，其代碼如下：

　　仿真波形如圖4所示。

　　4.結束語

　　本文采用CPLD實現(xiàn)了AD芯片、高速FIFO存儲器以及MCU之間的接口電路。實驗表明，該電路工作穩(wěn)定可靠，且通用性強，易于移植到其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。同時，QuartusII等嵌入式技術的使用，簡化了開發(fā)流程，提高了設計效率。目前，該電路已成功應用于某數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。