基于S3C2440和AD9248的高速采集系统的设计（2） 转换器, 二进制, 流水线, 通道

yuyang911220

AD9248是一种基于流水线型的ADC，这种流水线型结构的特点是由一系列标志1级、2级等各级构成。每级的结构是相同的,包含一个采样保持电路(S/H) 、一个子模数转换电路(ADC)和一个乘积数模转换器(MDAC)电路[1]。
    AD9248的主要引脚的功能包括：VIN+、VIN-是模拟差分信号输入端；D0～D13是数据输出端；OEA、OEB分别是A、B两通道数据输出使能位；PDWN_A、PDWN_B分别是两通道的Power-Down功能选择位,为0 时, 使能通道, 为1时, 关闭通道；DFS是输出数据格式选择位，为0时, 数据输出格式为偏移的二进制,为1时，数据输出格式为二进制补码格式；OTR_A、OTR_B是两通道的溢出标志位；MUX_SELECT是数据复用模式选择位,该管脚接高电平时，则可保证两通道数据分别从各自通道输出,该管脚接时钟时,两通道数据将复用输出数据端口, 此时数据输出速率是采样速率的两倍[2]。
　 由于AD9248是流水线型的A/D转换器，因此也就存在一个流水线延迟的问题。AD9248接收到CLK信号就开始进行采样, 在每个时钟信号的上升沿进行采样。由于流水线延迟, 每次采样的最终转换结果要等待7个时钟周期后才能出现在输出端。所以一般不考虑前7个时钟周期内的数据采样。
2.2  高速数据缓存电路
    本设计选用的缓存器FIFO是CYPRESS公司的CY7C4275V系列。CY7C4275V是一种高速大容量先进先出存储器件，其最高工作频率为100 MHz,容量为32 K×18 bit。CY7C4275V可提供全满、半满、全空、将满以及将空等5种标志信号。如图3所示，FIFO中没有地址线, 可在读、写过程中对相应的状态标志位置位来指示FIFO的状态。为避免数据读空，空标志(EF)置位将禁止读操作；而为了避免数据写入溢出, 满标志(FF)置位将禁止写操作。

　 AD9248是14位模数转换器,CY7C4275是18位FIFO,S3C2440的数据总线是32位,所以CY7C4275和S3C2440只需接D0～D13。S3C2440与FIFO之间用总线方式连接。由于FIFO 先入先出的特殊结构,系统中不需要任何地址线的参与,大大简化了电路。A/D采样所得数据要实时送入FIFO,因此两者的写时钟频率必须一样 ,操作起来统一方便[4]。
    将A/D时钟直接与FIFO的WCLK相连，可使FIFO同步将A/D采样数据写入。因为AD9248是双通道模数转换器，为了使两个通道A/D同时工作, 提高系统效率, 设计时可采用两个FIFO来独立地将两路A/D输出数据进行存储。由于A/D的数据输出为14 bit,FIFO存储宽度为18 bit, 故可将FIFO输入端的空脚接地, 输出端空脚悬空。接口的框图如图4所示。