用FIFO實現(xiàn)超聲測厚系統(tǒng)A/D與ARM接口設計

　　2 接口設計

　　AD9283是8位模／數轉換器，CY7C4261是9位FIFO，S3C2410的數據總線是32位。CY7C4261只需接S3C2410的低 8位DO～D7。由于FIFO的先入先出結構，系統(tǒng)中不需要任何地址線的參與，大大簡化了電路。A／D采樣所得數據要實時送入FIFO，兩者的寫時鐘頻率必須一樣，且AD9283和CY7C4261的最小時鐘輸入都是10 ns，操作起來統(tǒng)一方便。74ALS08是四-二輸入與門，把ARM的脈寬調制波輸出口中的TOUTl(GPBl)，TOUT2(GPB2)配置為通用輸出口，對74ALS08的通斷進行控制，從而對A／D和FIFO的寫時鐘進行控制。S3C2410的CLKOUTO與CY7C4261的RCLK相連為 FIFO提供讀時鐘。CY7C4261的全滿標志位FF與S3C2410的外部中斷EINTl相連用以觸發(fā)外部中斷。S3C2410的nRSTOUTl與 CY7C4261的RS相連用以復位FIFO。接口框圖如圖1所示。

　　3 時序設計

　　通過兩個與門分別對A／D和FIFO的寫時鐘進行控制。因為AD9283從模擬輸入開始到該次轉換的數據出現(xiàn)在輸出口上需要4個時鐘周期，并且在高速度采樣時導線的延時效果會非常明顯，若把A／D和FIFO的時鐘連在一起，很可能過多地采到無效數據。分開控制以后，通過軟件延時，可以方便地分別對 A／D和FIFO的時鐘進行控制。調試起來相當方便，力圖把采到無效數據的位數減至最低。AD9283的工作時序如圖2所示，CY7C4621寫時序圖如圖3所示。

　　采樣時。通過程序使能TOUTl，TOUT2輸出為1。此時采樣時鐘脈沖與TOUTl，TOUT2相與后被分別送入AD9283的時鐘輸入 ENCODE和CY7C4621的寫時鐘輸入WCLK。此時A／D開始工作，A／D將轉換數據送至自己的輸出口D0～D7。當寫使能WEN1為低、 WEN2為高的時候，A／D輸出口上的數據在WCLK的上升沿被依次寫入FIFO。A/D和FIFO每來一次脈沖，便完成一次模／數轉換并把數據順序存入 FIFO。CY7C4261的數據最大儲存容量是16 KB，在完成了1 6 KB次轉換之后，CY7C426l將不能再存入新的數據，此時存儲器滿標志FF輸出低電平(在未滿時輸出高電平)。把此信號接到S3C2410的外部中斷 EINTl上，利用它由高到低的變化產生中斷，以表明一組數據采集完成。

　　在中斷中，ARM首先迅速關閉采樣脈沖信號(使TOUTl和TOUT2)的輸出為0，停止A／D和FIFO的工作。ARM 外部時鐘信號CLKOUTO與FIFO的讀輸入RCLK接在一起，ARM每執(zhí)行一次I／O讀操作，cLKOUT0便向RCLK發(fā)出一脈沖。把FIFO讀使 WEN1能和WEN2置為低，同時連續(xù)執(zhí)行16 K次I／O讀操作，數據便依次從CY7C4261送入S3C2410系統(tǒng)，整個數據采集工作就此完成。在進行每一次數據的采集前，將CY7C4261先復位，把S3C24-10的nRSTOUTl配置為通用輸出口，給CY7C4261的RS引腳輸入一個不小于10 ns的低脈沖，即在ARM的nRSTOUTl引腳輸出一個低脈沖。這樣可以更充分地保證FIFO的讀、寫指針的穩(wěn)定。