論NIOS-II系統(tǒng)中A/D數(shù)據(jù)采集接口的設計與實現(xiàn)

　　設計方案

　　通過對系統(tǒng)需求進行仔細分析，此模塊的功能設計可分為數(shù)據(jù)采集控制邏輯、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)處理邏輯三部分，其整體功能框架圖如圖1。

圖1 模塊功能框圖

　　說明：AVALON總線主要是用于連接片內(nèi)處理器與外設，以構成可編程單芯片系統(tǒng)。

　　功能描述

• 數(shù)據(jù)采集控制邏輯：產(chǎn)生A/D轉換需要的控制信號。
• 數(shù)據(jù)接口：提供一個外部A/D采集的數(shù)據(jù)流向AVALON總線的數(shù)據(jù)通道，主要是完成速度匹配，接口時序轉換。
• 數(shù)據(jù)處理單元：此部分主要是提供一些附加功能，如檢測外部信號或內(nèi)部其它單元的工作狀態(tài)，進行簡單信息處理。

　　設計分析

　　數(shù)據(jù)采集控制邏輯

　　在此以典型的模數(shù)轉換芯片ADC0804為例，進行電路設計，ADC0804的數(shù)據(jù)寬度為8位，數(shù)據(jù)轉換時間最快為100ms，轉換時鐘信號可以由內(nèi)部施密特電路和外接RC電路構成的震蕩器產(chǎn)生，也可以直接由外部輸入，其頻率范圍：100KHz~1460KHz。在本設計中ADC0804的時鐘為最大輸入頻率，控制信號時序如圖2。

圖2 ADC0804控制信號時序圖