AD芯片TLC549采集模拟信号实验

　　TLC549是 TI公司生产的一种低价位、高性能的8位A/D转换器，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现 A/D转换，其转换速度小于 17us，最大转换速率为 40000HZ，4MHZ典型内部系统时钟，电源为 3V至 6V。它能方便地采用三线串行接口方式与各种微处理器连接，构成各种廉价的测控应用系统。

　　TLC549工作时序

　　当/CS变为低电平后， TLC549芯片被选中，同时前次转换结果的最高有效位MSB （A7）自 DATA OUT 端输出，接着要求自 I/O CLOCK端输入8个外部时钟信号，前7个 I/O CLOCK信号的作用，是配合 TLC549 输出前次转换结果的 A6-A0 位，并为本次转换做准备：在第4个 I/O CLOCK 信号由高至低的跳变之后，片内采样/保持电路对输入模拟量采样开始，第8个 I/O CLOCK 信号的下降沿使片内采样/保持电路进入保持状态并启动 A/D开始转换。

　　转换时间为 36 个系统时钟周期，最大为 17us。直到 A/D转换完成前的这段时间内，TLC549 的控制逻辑要求：或者/CS保持高电平，或者 I/O CLOCK 时钟端保持36个系统时钟周期的低电平。由此可见，在自 TLC549的 I/O CLOCK 端输入8个外部时钟信号期间需要完成以下工作：读入前次A/D转换结果；对本次转换的输入模拟信号采样并保持；启动本次 A/D转换开始。

　　

　　本实验中，我们使用TLC549芯片检测模拟电压，为方便检测，我们在实验中，使用了数码管作为我们的显示模块，将检测到的电压显示到数码管上，与实际的电压进行比较。开发板上，芯片VCC=3.3V，VREF+=3.3V，VREF-=0。

　　硬件原理图

　　

　　AD芯片TLC549采集模拟信号实验代码

　　module ADC_TLC549

　　（

　　clk，//系统50MHZ时钟

　　adc_sclk，//AD TLC549的时钟

　　data，//AD TLC549的数据口

　　cs，//AD TLC549的片选择

　　wei，//数码管的为选择

　　duan //数码管的7段码

　　）;

　　input clk;

　　input data;

　　output cs;

　　output adc_sclk;

　　output［7:0］ duan;

　　output［3:0］ wei;

　　reg cs，adc_sclk，clk1k，clk1ms;

　　reg［15:0］ count;

　　reg［24:0］ count1ms;

　　reg［3:0］ cnt;

　　reg［2:0］ number;

　　reg［1:0］ state;

　　reg［3:0］ wei;

　　reg ledcs;

　　reg［7:0］ duan;

　　reg［7:0］ dataout;

　　reg［16:0］ tenvalue;

　　parameter sample=2‘b00，

　　display=2’b01;

　　/**********产生100k的采集时钟信号*********/

　　always@（posedge clk）

　　begin

　　if（count《=250）

　　count《=count+1‘b1;

　　else

　　begin

　　count《=0;

　　adc_sclk《=~adc_sclk;

　　end

　　end

　　/*******产生周期为1ms即1kHz的信号*********/

　　always@（posedge clk）

　　begin

　　if（count1ms》25’d25000）

　　begin

　　clk1ms《=~clk1ms;

　　count1ms《=0;

　　end

　　else

　　count1ms《=count1ms+1;

　　end

　　/*********AD采样程序**************/

　　always@（negedge adc_sclk）

　　begin

　　case（state）

　　sample：

　　begin

　　cs《=0;

　　dataout［7:0］《={dataout［6:0］，data};

　　if（cnt》4‘d7）

　　begin

　　cnt《=0;

　　state《=display;

　　end

　　else

　　begin

　　cnt《=cnt+1;

　　state《=sample;

　　end

　　end

　　display：

　　begin

　　cs《=1;//关AD片选

　　tenvalue《=（tendata（（dataout》》4）&8’b0000_1111）*16+tendata（dataout&8‘b0000_1111））*129;//

　　//得到采集的数据

　　state《=sample;

　　end

　　default： state《=display;

　　endcase

　　end

　　/***********2进制转十进制函数*************/

　　function［7:0］ tendata;//返回一个4位的数字

　　input［7:0］ datain;

　　begin

　　case（datain）

　　4’b00000000： tendata=4‘d0;//0

　　4’b00000001： tendata=4‘d1;//1

　　4’b00000010： tendata=4‘d2;//2

　　4’b00000011： tendata=4‘d3;//3

　　4’b00000100： tendata=4‘d4;//4

　　4’b00000101： tendata=4‘d5;//5

　　4’b00000110： tendata=4‘d6;//6

　　4’b00000111： tendata=4‘d7;//7

　　4’b00001000： tendata=4‘d8;//8

　　4’b00001001： tendata=4‘d9;//9

　　4’b00001010： tendata=4‘d10;//

　　4’b00001011： tendata=4‘d11;//

　　4’b00001100： tendata=4‘d12;

　　4’b00001101： tendata=4‘d13;

　　4’b00001110： tendata=4‘d14;

　　4’b00001111： tendata=4‘d15;

　　default:tendata=4’bzzzz_zzzz;

　　endcase

　　end

　　endfunction

　　/*********十进制转LED段选函数*********/

　　function［7:0］ leddata;//返回一个8位的数字

　　input［3:0］ datain;

　　begin

　　case（datain）

　　4‘d0： leddata=8’b11000000;//0

　　4‘d1： leddata=8’b11111001;//1

　　4‘d2： leddata=8’b10100100;//2

　　4‘d3： leddata=8’b10110000;//3

　　4‘d4： leddata=8’b10011001;//4

　　4‘d5： leddata=8’b10010010;//5

　　4‘d6： leddata=8’b10000010;//6

　　4‘d7： leddata=8’b11111000;//7

　　4‘d8： leddata=8’b10000000;//8

　　4‘d9： leddata=8’b10010000;//9

　　4‘d10： leddata=8’b10111111;//-

　　4‘d11： leddata=8’b01111111;//。

　　default:leddata=8‘bzzzz_zzzz;

　　endcase

　　end

　　endfunction

　　/********数码管扫描函数*************/

　　always@（posedge clk1ms）

　　begin

　　if（number==5）

　　number《=0;

　　else

　　begin

　　number《=number+1;

　　case（number）

　　4’d0：

　　begin

　　duan《=leddata（（tenvalue/10）%10）;//个位

　　wei《=4‘b1110;

　　end

　　4’d1：

　　begin

　　duan《=leddata（（tenvalue/100）%10）;//十位

　　wei《=4‘b1101;

　　end

　　4’d2：

　　begin

　　duan《=leddata（（tenvalue/1000）%10）;//百位

　　wei《=4‘b1011;

　　end

　　4’d3：

　　begin

　　duan《=leddata（tenvalue/10000）;//千位

　　wei《=4‘b0111;

　　end

　　4’d4：

　　begin

　　duan《=leddata（4‘d11）;//。 显示小数点

　　wei《=4’b0111;

　　end

　　endcase

　　end

　　end

　　endmodule