代碼解析

LTC2308通過一個標準4線SPI數(shù)字接口進行通信。LTC2308模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片有8個ADC通道和12位的分辨率，輸入信號時鐘頻率范圍不超過500KHz，按照Nyquist采樣定理則建議輸入信號在250KHz以下。

以下是DE10-Standard開發(fā)板上的LTC2308電路：

從電路圖可知，LTC2308的COM引腳接GND，代表當前DE10-Standard開發(fā)板上的LTC2308被固定為單極性輸入。

LTC2308的SPI協(xié)議時序圖如下：

LTC2308控制模塊（adc_ltc2308.v）框圖如下：

信號列表如下：

模塊參數(shù)設(shè)計：

DE10-Standard開發(fā)板手冊（DE10-Standard_User_manual.pdf）提到如果想設(shè)置采樣率100Ksps，只需設(shè)置tHCONVST 為 320即可。接下來看看320這個數(shù)值是如何計算出來的。

根據(jù)LTC2308數(shù)據(jù)手冊我們知道其最高采樣率是500ksps， SCK最高能達到40MHz， tCONV 的典型值是1.3 us，最大值是 1.6 us。100Ksps的時間周期是10us，40MHz的時間周期是25ns。一次整個過程（包括轉(zhuǎn)換和采樣）要占用10us/25ns=400 個周期。1.6us/25ns= 64， 那么tCONV 最多占用64個時鐘周期。

根據(jù)時序圖和代碼來看，64+12+320=396大約是400 。

adc_ltc2308.v代碼里面參數(shù)設(shè)定如下：

代碼詳解：

一旦檢測到觸發(fā)信號measure_start的上升沿，adc_ltc2308 模塊的系統(tǒng)復(fù)位信號就置0：

設(shè)計一個計數(shù)器，對LTC2308的一次完整轉(zhuǎn)換和采集過程所需的時鐘周期數(shù)進行數(shù)節(jié)拍：

輸出ADC_CONVST信號（也就是標記出tWHCONV時間段）：

輸出SCK時鐘，ADC_SCK周期為40MHz，但每一次只有12個周期輸出，其他時間輸出低電平0 ：

在clk下降沿時刻，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)寫入到到寄存器中：

measure_done是一次采集完成標志，每次檢測到LTC2308的觸發(fā)信號上升沿時measure_done信號歸0，當一次采集完成后置1：

measure_done是一次轉(zhuǎn)換+傳輸+采樣完成的標志，measure_done信號在開始新一輪采樣后清0，當傳輸完成后置1：

reset_n、clk_enable、measure_done、ADC_CONVST和ADC_SCK信號波形標出如下：

根據(jù)輸入（measure_ch）的通道選擇不同的配置字存儲到寄存器config_cmd：

然后根據(jù)LTC2308的時序圖標記出配置字的三個階段（三個狀態(tài)）：config_init（配置初始化時間段） 、config_enable（可配置時間段） 和 config_done（配置完成時間段）。

config_init（配置初始化時間段）：初始狀態(tài)下，將配置字的高字節(jié)賦給ADC_SDI

config_enable（可配置時間段）：將配置字剩余的5個bit逐個賦給ADC_SDI

config_done（配置完成時間段）：配置完成階段將0賦給ADC_SDI

打開~DE10_Standard_ADCstp1.stp 文件（關(guān)于Signaltap調(diào)試工具的使用請參考之前的推文：SDRAM讀寫），采樣時鐘設(shè)置的是PLL outclk_0輸出的100M，ADC_CONVST作為觸發(fā)信號：

可得到 LTC2308控制模塊（adc_ltc2308.v）內(nèi)部信號的波形如下。

測量11次，第一次的數(shù)據(jù)忽略， 取后面10次的數(shù)據(jù):

ADC_CLK 輸出12個時鐘周期：

若 stp1.stp 文件采樣時鐘設(shè)置為PLL outclk_1輸出的40M，則波形細節(jié)如下：

ADC_CONVST占用4個時鐘周期（tick=0、1、2、3）：