A／D轉(zhuǎn)換器THS1206在紅外成像系統(tǒng)中的應(yīng)用
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THS1206外圍配置電路簡單，主要功能在芯片內(nèi)部實現(xiàn)。只需要將各控制信號引腳輸出至FPGA芯片，實現(xiàn)其控制即可。
在信號輸人實現(xiàn)上，由于其輸入電壓范圍為1．5～3．5 V，若輸入信號不在此范圍內(nèi)，需要對輸入信號進(jìn)行電位的平移。本部分硬件設(shè)計采用了TI公司的推薦電路，利用電平移動放大器，將輸入信號轉(zhuǎn)換為1．5～3．5 V的電壓信號后，再送入THS1206進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。
4 軟件設(shè)計
軟件設(shè)計是實現(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)計中的難點所在。該系統(tǒng)軟件基于FPGA平臺，采用VHDL語言進(jìn)行軟件設(shè)計，程序流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/175982.htm
軟件時序后仿真圖見圖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)。軟件判斷行探測器行同步信號Lsync狀態(tài)，當(dāng)Lsync為低電平時，首先WR有效，向CR1注入回讀控制參數(shù)，此時芯片處于回讀狀態(tài)，數(shù)據(jù)總線處于輸出狀態(tài)；當(dāng)WR有效時，總線依次輸出寄存器CR0、CR1內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)，軟件將回讀參數(shù)讀出，并存儲至輔助數(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，軟件偵測芯片中斷反饋信號DATA_AV，當(dāng)DATA_AV信號有效時，觸發(fā)軟件數(shù)據(jù)讀出部分，RD信號有效，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的到來，繼續(xù)讀出圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的連續(xù)采集。
結(jié)語
該紅外成像系統(tǒng)通過一片THS1206實現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)采集，其外圍電路簡單、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，通過檢測圖像輔助數(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。由實際采集的圖像可知，該系統(tǒng)畫質(zhì)清晰，信噪比較高。
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