ADDA测试实验 |
您所在的位置:网站首页 › adc视频s6 › ADDA测试实验 |
ADDA测试实验#
实验Vivado工程为“an108_adda_hdmi_test”。 本实验练习使用ADC和DAC,实验中使用的ADDA模块型号为AN108,ADC最大采样率32Mhz,精度为8位,DAC最大采样率125Mhz,精度为8位。实验中用DAC输出正弦波,然后使用ADC采集并把波形在HDMI显示器显示。 ADDA模块 实验预期结果 硬件介绍# 数模转换(DA)电路#如硬件结构图所示,DA电路由高速DA芯片、7阶巴特沃斯低通滤波器、幅度调节电路和信号输出接口组成。 我们使用的高速DA芯片是AD公司推出的AD9708。AD9708是8位,125MSPS的DA转换芯片,内置1.2V参考电压,差分电流输出。芯片内部结构图如下图所示 AD9708芯片差分输出以后,为了防止噪声干扰,电路中接入了7阶巴特沃斯低通滤波器,带宽为40MHz,频率响应如下图所示 滤波器参数如下图所示 滤波器之后,我们使用了2片高性能145MHz带宽的运放AD8056,实现差分变单端,以及幅度调节等功能,使整个电路性能得到了最大限度的提升。幅度调节,使用的是5K的电位器,最终的输出范围是-5V~5V(10Vpp)。 注:由于电路器的精度不是很精确,最终的输出有一定误差,有可能波形幅度不能达到10Vpp,也有可能出现波形削顶等问题,这些都属正常情况。 模数转换(AD)电路#如硬件结构图中所示,AD电路由高速AD芯片、衰减电路和信号输入接口组成。 我们使用的高速AD芯片是由AD公司推出的8位,最大采样率32MSPS的AD9280芯片。内部结构图如下图所示 根据下图的配置,我们将AD电压输入范围设置为:0V~2V 在信号进入AD芯片之前,我们用一片AD8056芯片构建了衰减电路,接口的输入范围是-5V~+5V(10Vpp)。衰减以后,输入范围满足AD芯片的输入范围(0~2V)。转换公式如下: 当输入信号Vin=5(V)的时候,输入到AD的信号Vad=2(V); 当输入信号Vin=-5(V)的时候,输入到AD的信号Vad=0(V); 程序设计#本实验程序设计跟AN706波形显示实验基本类似,只是ADDA模块是单通道的AD,这里只是一路采集波形的叠加。另外FPGA通过ROM IP产生正弦波数据输出到DA芯片进行DA转换,产生正选波模拟信号,用户只有用BNC线把模块的AD和DA端口连接起来就形成环路。这样HDMI显示器上显示的就是DA正选波的信号了。 ad9280_sample模块主要完成ad9280的AD 8位数据采集和转换,每次采集1280个数据,然后等待一段时间再继续采集下次的1280个数据。 信号名称 方向 宽度 (bit) 说明 adc_clk in 1 adc系统时钟 rst in 1 异步复位,高复位 adc_data in 8 ADC数据输入 adc_buf_wr out 1 ADC数据写使能 adc_buf_addr out 12 ADC数据写地址 adc_buf_data out 8 无符号8位ADC数据 ad9280_sample模块端口 grid_display模块主要完成视频图像的网格线叠加,本实验将彩条视频输入,然后叠加一个网格后输出, 这一块网格区域提供给后面的波形显示模块使用,这个网格区域是位于显示器水平方向(从左到右)从9到1018,垂直方向(从上到下)从9到308的视频显示位置。 信号名称 方向 宽度 (bit) 说明 pclk in 1 像素时钟 rst_n in 1 异步复位,低电平复位 i_hs in 1 视频行同步输入 i_vs in 1 视频场同步输入 i_de in 1 视频数据有效输入 i_data in 24 视频数据输入 o_hs out 1 带网格视频行同步输出 o_vs out 1 带网格视频场同步输出 o_de out 1 带网格视频数据有效输出 o_data out 24 带网格视频数据输出 grid_display模块端口 wav_display显示模块主要是完成波形数据的叠加显示,模块内含有一个双口ram,写端口是由ADC采集模块写入,读端口是显示模块。在网格显示区域有效的时候,每行显示都会读取RAM中存储的AD数据值,跟Y坐标比较来判断显示波形或者不显示。 信号名称 方向 宽度 (bit) 说明 pclk in 1 像素时钟 rst_n in 1 异步复位,低电平复位 wave_color in 24 波形颜色,rgb adc_clk in 1 adc模块时钟 adc_buf_wr in 1 adc数据写使能 adc_buf_addr in 12 adc数据写地址 adc_buf_data in 8 adc数据,无符号数 i_hs in 1 视频行同步输入 i_vs in 1 视频场同步输入 i_de in 1 视频数据有效输入 i_data in 24 视频数据输入 o_hs out 1 带网格视频行同步输出 o_vs out 1 带网格视频场同步输出 o_de out 1 带网格视频数据有效输出 o_data out 24 带网格视频数据输出 wav_display模块端口 timing_gen_xy模块为其它模块的子模块,完成视频图像的坐标生成,x坐标,从左到右增大,y坐标从上到下增大。 信号名称 方向 宽度 (bit) 说明 clk in 1 系统时钟 rst_n in 1 异步复位,低电平复位 i_hs in 1 视频行同步输入 i_vs in 1 视频场同步输入 i_de in 1 视频数据有效输入 i_data in 24 视频数据输入 o_hs out 1 视频行同步输出 o_vs out 1 视频场同步输出 o_de out 1 视频数据有效输出 o_data out 24 视频数据输出 x out 12 坐标x输出 y out 12 坐标y输出 timing_gen_xy模块端口 另外在本例程中添加了一个ROM IP模块,需要对ROM IP初始化数据。这里仅介绍如何使用波形数据生成工具,在软件工具及驱动文件夹下找到工具,其图标如下所示: 双击.exe打开工具,打开界面如下: 可以根据需要自选波形,本例程中选择正弦波,数据长度和位宽保持默认 点击保存按钮,将生成的数据文件保存到工程目录文件下(注意保存的文件类型): 保存后出现如下对话框表示保存成功,点击确定后关闭工具 将 .coe文件保存到生成的Rom IP核中即可,这里不再重复介绍 实验现象#连接AN108的DAC输入到信号发生器的输出,这里使用的是专用屏蔽线,如果使用其他线可能会有较大干扰。 AN108连接示意图 J11扩展口 调节信号发生的频率和幅度,AN108输入范围-5V-5V,为了便于观察波形数据,建议信号输入频率200Khz到1Mhz。观察显示器输出,红色波形为ADC输入、黄色网格最上面横线代表5V,最下面横线代表-5V,中间横线代表0V,每个竖线间隔是10个采样点。 |
今日新闻 |
推荐新闻 |
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |