【FPGA】FPGA对AD7606进行串行数据采集

个人笔记。这段时间在用FPGA对AD7606进行数据采集，现在把检测过程和遇到的问题记录一下，方便以后避坑。文章最后有相关资料链接。

1、AD7606概述

AD7606是16位，8通道同步采集模数数据采集系统。各器件均内置模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16位电荷再分配逐次逼近型模数转换器、灵活的数字滤波器、2.5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。AD7606采用5V单电源供电，可以处理正负10V和正负5V真双极性输入信号，同时所有通道均能以高达200kSPS的吞吐速率采样。输入钳位保护电路可以耐受最高达正负16.5V的电压。无论以何种采样频率工作， AD7606的模拟输入阻抗均为1MΩ。它采用单电源工作方式，具有片内滤波和高输入阻抗，因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。AD7606抗混叠滤波器的3dB截止频率22kHz;当采样率为200kSPS时，它具有40dB抗混叠抑制特性。灵活的数字滤波器采用引脚驱动，可以改善信噪比（SNR）,并降低3dB带宽
2、引脚配置和功能描述

3、AD7606与FPGA相连

其中DB7(DOUT)、BUSY作为FPGA的输入接口，将DB0-DB6、DB9-DB14悬空。

4、时序图

图二是选择等待AD转换后读取，要等BUSY信号拉低后再进行数据读取；图三选择在AD转换期间读取，不需要等待BUSY信号。本实验采用的是图二转换后读取，下面开始对该时序图进行分析。

首先RESET复位由低→高→低，CONVSTACONVSTB转换命令由高→低→高，等待BUSY信号由低→高→低，等BUSY拉低后等待片选信号cs拉低并对数据进行读取，读取完成后对片选信号cs拉高。

本实验使用的是串行读取方式，下面对串行读取时序图进行分析。

CS拉低后使数据输出线路DoutA和DoutB脱离三态，并逐个输出转换结果的MSB。在CS拉低后给出SCLK，根据数据手册可知在SCLK上升沿将所有数据位逐个送至串行数据输出DoutA和DoutB，但是FPGA需要在SCLK下降沿进行采集，而且每个通道每次输出16位采集数据。

5、串行接口（PAR/SER/BYTE SEL=1）

通过串行接口从AD7606回读数据需要PAR/SER/BYTE SEL引脚接高电平，AD7606的两个串行数据输出引脚DoutA和DoutB。可通过单或双Dout线路从AD7606回读数据。本实验采用的是一路Dout线路输出数据，因为通道数据以升序输出所以用DoutA访问所有转换数据，通过DoutA访问八个转换结果时，总共需要128个SCLK周期，通道结果将以V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8的顺序输出。

6、实验结果

根据实验结果我们得知得到的仿真结果与时序图一致。

这是对八个通道进行数据采集的实验结果，其中对data_1、data_3接地，data_2接5V，data_4~data_8接3v,都得到了比较稳定的数据。

7、注意事项

写程序时对高低电平变化要有延时程序，具体延多少时间要根据时序图里的时间要求来取。
FPGA是在SCLK下降沿读取数据。
当数据采集结果与理想结果差距较大时，不仅要检查程序问题，还要检查是不是硬件中哪个引脚虚焊、漏焊或电容电阻虚焊漏焊。

AD7606中英文数据手册：AD7606中英文数据手册-嵌入式文档类资源-CSDN下载

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