基于ARM和FPGA的微加速度計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2．1 MXR6150G／M加速度計(jì)傳感器
MXR6150G／M是無錫美新半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的雙軸加速度計(jì)傳感器，它采用標(biāo)準(zhǔn)的亞微米CMOS工藝制造，可以測(cè)量從-5g～+5g(g為重力加速度)范圍內(nèi)的加速度信號(hào)，該加速度計(jì)是利用兩路模擬電壓反映加速度值的大小，當(dāng)加速度計(jì)靜止，加速度值為0時(shí)輸出電壓為1．50 V，電壓輸出靈敏度為150 mV／g。圖2為此加速度計(jì)的外觀頂視圖，表1為加速度計(jì)的引腳描述，其中引腳7和引腳6分別輸出x軸和y軸的加速度分量。實(shí)際加速度的值需要將x軸與y軸加速度的值進(jìn)行合成得到，這可利用FPGA的并行計(jì)算處理來完成。

2．2 8位A／D轉(zhuǎn)換芯片TLC0820
TLC0820是德州儀器公司(TI)推出的，采用先進(jìn)LinCMOS工藝制造的A／D轉(zhuǎn)換器，它由兩個(gè)4位的閃速(FLASH)轉(zhuǎn)換器，一個(gè)4位的數(shù)／模轉(zhuǎn)換器，一個(gè)計(jì)算誤差放大器，控制邏輯電路和結(jié)果鎖存電路組成。它采用8位并行輸出，并且不需要外部時(shí)鐘和振蕩元件，廣泛應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)控制和工廠自動(dòng)化系統(tǒng)，其封裝引腳如圖3所示。引腳功能描述如下：ANLG IN為模擬輸入；為片選，低有效；DO～D3，D4～D7為三態(tài)數(shù)據(jù)輸出；為中斷輸出端，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束；MODE為方式選擇輸入；為溢出標(biāo)志；為讀輸人端；REF-為參考電壓下限值；REF+為參考電壓上限值；VCC為電源電壓；為寫輸入／讀狀態(tài)輸出。