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小白入门多路高速(8 x 8bits x 100Msps)AD驱动设计专栏启动预告​blog.csdn.net

小白随笔，大佬左上角走起，或者私信给点建议，毕竟我的知识面还很窄，想法不成熟，通过与大家交流而不断成长。

1. 专栏内容来源

开启本专栏的契机是在完成研究生课题目标过程中，需要设计多路高速AD采集模块并用FPGA实时处理。但小编在实现过程中，发现像这种多路高速AD采集模块的资料极少，基本都是1、2路的高速AD模块。虽然ADI官方有我所使用芯片(AD9287)的参考设计和程序，但那个FPGA所使用的是Virtex-II。

Virtex-II​en.wikipedia.org

这个芯片是Xilinx 2001年推出的的高性能FPGA，目前已经停产，而且相应的软件工具在现在的操作系统下兼容性很差。另外AD9287数据手册官方没给翻译，资料仅可从ADI官方获取，希望ADI更新下参考设计…。

下面的是从ADI官方云盘里下载的AD9284的代码，也是LVDS接口的，给需要的朋友参考。

https://github.com/sazczmh/AD9284_LVDS_Official-_Reference_Code​github.com

专栏内容会围绕着下我在设计过程中遇到的困难以及其对应的解决方案，希望能给小白一点参考。当然我分享出来也是为了咱们能够相互交流，共同提升，同时也希望能够完善这个模块，形成即插即用的通用型产品，这样可以减少搬砖时间，把精力投入到科研项目本身的核心处理控制算法上，而不是在这个数据通路上浪费时间。

2. 专栏内容概览

包含但不仅限于以下内容，部分内容小编目前也不明白，现在是做个预告，等我项目告一段落之后，就可以把我学到的内容分享给大家了，希望能帮助小白入门，减少搬砖时间。1个月后正式启动该专栏，下面内容仅仅是个概括。

• AD9287数据手册扫盲：充分理解官方数据手册中与驱动AD9287有关的部分。渣渣的小编读了不下5遍，感觉还没有理解透彻…。
• LVDS接口扫盲：与LVDS有关的基本概念、PCB绘制需要注意的特性阻抗、阻抗匹配之类的东西…。
• Xilinx 7系列FPGA IOB扫盲：IOB中ISERDES、OSERDES、IDELAY、ODELAY、ILOGIC、OLOGIC等用来驱动LVDS接口的资源的详解。
• Xilinx 7Series_SelectIO IP扫盲:如何使用现成的IP来进行LVDS接口驱动的设计。
• FPGA数据链路的设计：最终实现，FPGA乒乓缓存实时数据，并不通过USB上传，因为采集卡数据量太大，有效数据都有6.4Gbps，那个A53内置的USB3.0 Hold不住那么大的数据量。（其实我没这个需求，没那个精力搞这块，仅仅是把科研项目的一部分分享给大家）乒乓缓存之后大家就可以设计对应的并行处理算法来实现信号的处理及对应的控制方案。

3. 专栏项目进度

小编国庆爆肝9天，从一无所有到完成芯片选型、原理图设计、PCB布局，还有非常重要的高速信号布线没有进行，感觉还需要学习很多东西，所以未敢轻易布线，需要请教经验实验室师兄和老师，再重新完成布局和布线，现在仅仅是个预告，作为国庆长假的一个小总结。

下面展示下我的96AD100ZSZ Mezzanine的造型。

4. 专栏基本能力

能够顺利阅读本专栏，需要具有以下能力，不具有的可以去恶补了。

• 能够进行FPGA的开发。基本开发流程得会吧、基本Verilog语法得会吧、FPGA内部的逻辑资源组成得有个初步的了解。
• 能够进行简单的PCB设计。小编正式接触PCB设计还是大三，也就大三设计过几块小板子，目前已经1年多没有接触过PCB设计了，估计以后也不想从事相关的行业，但每次设计过程中也都尝试些新东西，比如这次尝试了3D模型，感觉是不是很炫酷。
• 具有一定的理解能力，我这个专栏不会讲的面面俱到，希望大家多多思考。
• 具有一定的英语阅读能力，能够通过翻译工具阅读纯英文数据手册。小编没有考六级…,但也不影响理解纯英文的数据手册，毕竟仅仅是阅读，而且有深深的套路。

5. 专栏启动目标

• 第一目标：把设计多路高速采集模块过程中遇到的问题及其解决方案分享出来，给刚入门的小白一些参考，希望他们能够从中收获些知识少走点弯路。
• 进阶目标：希望对这个模块感兴趣的道友，提出合理而有效的建议，来完善这个模块，形成一个即插即用的高速多通道AD扩展卡。
• 终极目标：该模块产品化，并形成一系列扩展板卡，供科研人员快速快速实现算法部署。

注：目前不准备开放源文件，毕竟这个模块具有一定的技术含量，不希望抄袭泛滥。

6. 专栏板卡参数

核心AD9287参数概览

这块数据采集板卡采用两块AD9287,构成8通道,总有效数据带宽高达6.4Gbps。我用的这块片子算是很便宜的了，一块加上税才200RMB多点。更高位数的片子少则500RMB起，多则2000RMB起步，没有钱咋能搞得起来呢，真是太贵了。

配套的板卡为安富利的Ultra96-V2，产品图片见下

Getting Started with the Ultra96-V2​www.96boards.org

板卡参数概览

The Ultra96-V2 Developer Kit supports the following features:

• ZYNQ UltraScale+ MPSoC ZU3EG SBVA484
• Storage
  • Micron 2 GB (512M x32) LPDDR4 Memory
  • MicroSD Socket
• Wi-Fi / Bluetooth
• DisplayPort
• 1x USB 3.0 Type Micro-B upstream port
• 2x USB 3.0 Type A downstream ports
• 40-pin Low-speed expansion header
• 60-pin High speed expansion header
• Mounted on thermal bracket with fan

板卡资源框图

这块板卡官方售价249美刀，国内加税购买2.2K起步，再加上JTAD调试接口就有2.5K了。最初设想的是从Xilinx中国借块，可是竟然缺货…，还好是项目需要，我导师很愉快的同意我购买这块板卡，要不然就不能分享给大家这些经验了…。下面放下Ultra96-V2的实体图片，很mini的一块板卡。

最后说下，包括FPGA核心板、多路高速AD扩展板，材料费将近4K，请大家量力而行，小编现在负债累累...。

7. 小编的碎碎念

我再重新申明下我的身份（研一在读），这样下面的话听起来不那么奇怪。

最近和不少同学谈过关于实验室的事情，感觉好多人都将实验室任务看成是帮导师干活？？？我对此很懵逼，完成实验室项目提升的不是自己吗？为什么非得强调是给导师干活呢，别人看我国庆7天都加班（一天13个小时吧，单身狗的时间多…），都很是同情我？？？这感觉太奇怪了，虽然是在搬砖，但是也是为了构建以后的美好生活，你现在搬得砖都有可能成为你能够在大城市落脚的砝码。算了多说无益，就此打住，希望研究僧同学们能够认识到现在社会竞争压力有多大，找好自己的定位。

原创不易，切勿剽窃！

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