A／D轉(zhuǎn)換器THS1206在紅外成像系統(tǒng)中的應(yīng)用
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
THS1206外圍配置電路簡(jiǎn)單，主要功能在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。只需要將各控制信號(hào)引腳輸出至FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)其控制即可。
在信號(hào)輸人實(shí)現(xiàn)上，由于其輸入電壓范圍為1．5～3．5 V，若輸入信號(hào)不在此范圍內(nèi)，需要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行電位的平移。本部分硬件設(shè)計(jì)采用了TI公司的推薦電路，利用電平移動(dòng)放大器，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為1．5～3．5 V的電壓信號(hào)后，再送入THS1206進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。
4 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵。如何合理使用其雙向數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)芯片的初始化復(fù)位、狀態(tài)設(shè)置、芯片中斷響應(yīng)、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)回讀，是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)所在。該系統(tǒng)軟件基于FPGA平臺(tái)，采用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，程序流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175982.htm
軟件時(shí)序后仿真圖見圖7。系統(tǒng)上電復(fù)位結(jié)束后(SysRst_n置高)，芯片寫使能信號(hào)WR有效，分別向芯片控制寄存器CR1、CR0寫入4組用戶所需初始化參數(shù)。軟件判斷行探測(cè)器行同步信號(hào)Lsync狀態(tài)，當(dāng)Lsync為低電平時(shí)，首先WR有效，向CR1注入回讀控制參數(shù)，此時(shí)芯片處于回讀狀態(tài)，數(shù)據(jù)總線處于輸出狀態(tài)；當(dāng)WR有效時(shí)，總線依次輸出寄存器CR0、CR1內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，軟件將回讀參數(shù)讀出，并存儲(chǔ)至輔助數(shù)據(jù)中，而后再連續(xù)向CR0、CR1寫入4組初始化參數(shù)，使總線重新處于A／D轉(zhuǎn)換工作模式。然后，軟件偵測(cè)芯片中斷反饋信號(hào)DATA_AV，當(dāng)DATA_AV信號(hào)有效時(shí)，觸發(fā)軟件數(shù)據(jù)讀出部分，RD信號(hào)有效，連續(xù)讀出8組轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)，即進(jìn)入等待狀態(tài)，等待下一次中斷信號(hào)的到來(lái)，繼續(xù)讀出圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的連續(xù)采集。
結(jié)語(yǔ)
該紅外成像系統(tǒng)通過(guò)一片THS1206實(shí)現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)采集，其外圍電路簡(jiǎn)單、芯片功耗低，因此該系統(tǒng)體積小，成本降低。轉(zhuǎn)換速率達(dá)到了32 Mbps，通過(guò)檢測(cè)圖像輔助數(shù)據(jù)中THS1206環(huán)形FIFO溢出標(biāo)志位，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作于此速率下，未發(fā)生數(shù)據(jù)的溢出。由實(shí)際采集的圖像可知，該系統(tǒng)畫質(zhì)清晰，信噪比較高。
評(píng)論