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友晶Altera Cyclone V GX Starter Kit开发板使用ADC-第一篇

时间:2018-01-13 18:56:00      阅读:384      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:实现   usleep   pll   ref   control   max   inter   bit   图片   

1. 拿到板子在,做工很好,属于GX系列,GX应该是高速收发器

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2. 去探究下GX是什么用途,大约有6个型号,这个板子是5CGXFX5,有77 LE逻辑单元,这个收发器不知道是什么?6个 3.125G Transceivers收发器。

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3. 进去下载的资料发现有个ADC的例程,打算研究下ADC的例程

4. 这个板子有个配套的上位机ControlPanel软件,猜测是通过电脑的下载接口USB Blaser给板子下发指令,让板子去执行相应的操作。这个软件的操作就不说了。参考C5G_User_Manual.pdf第二章

5. 正式开始ADC的学习,板子试用ADC是LTC2308,看下它的介绍,8通道,12位的ADC,SPI接口

The LTC2308 is a low noise, 500ksps, 8-channel, 12-bit ADC with an SPI/MICROWIRE compatible serial interface. The internal conversion clock allows the external serial output data clock (SCK) to operate at any frequency up to 40MHz.

6. 看下接口图,正板子上有Arduino的接口

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7. 看下原理图,U17,FPGA的电平难道是1.2V的?74AVC4T774电平转换,LTC2308和FPGA有4根线,标准的SPI接口

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8. 通信的时序图

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9. 打开工程看一下,本次还是用NIOS系统

 1 module C5G_ADC(
 2 
 3     //////////// CLOCK //////////
 4     CLOCK_125_p,
 5     CLOCK_50_B5B,
 6     CLOCK_50_B6A,
 7     CLOCK_50_B7A,
 8     CLOCK_50_B8A,
 9 
10     //////////// LED //////////
11     LEDG,
12     LEDR,
13 
14     //////////// KEY //////////
15     CPU_RESET_n,
16     KEY,
17     
18     //////////// SW //////////
19     SW,    
20 
21     //////////// ADC SPI //////////
22     ADC_CONVST,
23     ADC_SCK,
24     ADC_SDI,
25     ADC_SDO,
26 
27     //////////// GPIO, GPIO connect to GPIO Default //////////
28     GPIO     
29 );
30 input                           CLOCK_125_p;
31 input                           CLOCK_50_B5B;
32 input                           CLOCK_50_B6A;
33 input                           CLOCK_50_B7A;
34 input                           CLOCK_50_B8A;
35 
36 //////////// LED //////////
37 output             [7:0]        LEDG;
38 output             [9:0]        LEDR;
39 
40 //////////// KEY //////////
41 input                           CPU_RESET_n;
42 input              [3:0]        KEY;
43 
44 //////////// SW //////////
45 input              [9:0]        SW;
46 
47 //////////// ADC SPI //////////
48 output                          ADC_CONVST;
49 output                          ADC_SCK;
50 output                          ADC_SDI;
51 input                           ADC_SDO;
52 //////////// GPIO, GPIO connect to GPIO Default //////////
53 inout             [35:0]        GPIO;
54 
55 wire ADC_SCK_DELAY;
56     C5G_QSYS u0 (
57         .clk_clk                        (CLOCK_50_B5B),                        //                     clk.clk
58         .reset_reset_n                  (CPU_RESET_n),                  //                   reset.reset_n
59         .sw_external_connection_export  (SW),   //  sw_external_connection.export
60         .adc_ltc2308_conduit_end_CONVST (ADC_CONVST), // adc_ltc2308_conduit_end.CONVST
61         .adc_ltc2308_conduit_end_SCK    (ADC_SCK),    //                        .SCK
62         .adc_ltc2308_conduit_end_SDI    (ADC_SDI),    //                        .SDI
63         .adc_ltc2308_conduit_end_SDO    (ADC_SDO),     //                        .SDO
64         .adc_ltc2308_conduit_end_SCK_DELAY (ADC_SCK_DELAY) //                        .SCK_DELAY
65     );
66 assign GPIO[0] = ADC_SCK;     
67 assign GPIO[1] = ADC_SCK_DELAY;
68 assign GPIO[2] = ADC_SDI;
69 assign GPIO[3] = ADC_SDO;
70 signaltap_pll  u_sig_pll(
71         .refclk(CLOCK_50_B7A),   //  refclk.clk
72         .rst(1b0),      //   reset.reset
73         .outclk_0(), // 200MHz for signaltap sample clock.
74         .locked()    //  locked.export
75     );
76 endmodule

10. 不明白上面的GPIO是什么用途?

11. 搞完这些,需要用C语言去开发上层了,估计要用到EDS软件。

12. NIOS II EDS是用来搞NIOS软核处理器的开发软件,是Quartus自带的软件。还有个SOC EDS软件,是搞Cyclone V系列,带ARM内核的,需要另外安装

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13. 打开NIOS II EDS软件,选择工作空间的时候,选择E:\FPGA\cyclone_v_gx\Demonstrations\C5G_ADC\software,这个路径,直接就添加了工程,有2个工程,一个是库BSP,类似于底层的。一个是我们自己写的工程,其中HAL库这个很重要,包括了很多需要用到的库函数。

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14. 研究下mian.c代码

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <io.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 
 5 #include "system.h"
 6 
 7 void main(void){
 8     int ch = 0;
 9     const int nReadNum = 10; // max 1024
10     int i, Value, nIndex=0;
11 
12     printf("ADC Demo\r\n");
13     while(1){
14         ch = IORD(SW_BASE, 0x00) & 0x0F;
15 
16         printf("======================= %d, ch=%d\r\n", nIndex++, ch);
17         // set measure number for ADC convert
18         IOWR(ADC_LTC2308_BASE, 0x01, nReadNum);
19 
20 
21         // start measure
22         IOWR(ADC_LTC2308_BASE, 0x00, (ch << 1) | 0x00);
23         IOWR(ADC_LTC2308_BASE, 0x00, (ch << 1) | 0x01);
24         IOWR(ADC_LTC2308_BASE, 0x00, (ch << 1) | 0x00);
25         usleep(1);
26 
27         // wait measure done
28         while ((IORD(ADC_LTC2308_BASE,0x00) & 0x01) == 0x00);
29 
30         // read adc value
31         for(i=0;i<nReadNum;i++){
32             Value = IORD(ADC_LTC2308_BASE, 0x01);
33             printf("CH%d=%.3fV (0x%04x)\r\n", ch, (float)Value/1000.0, Value);
34         }
35 
36         usleep(200*1000);
37     } // while
38 }

15. 先下载FPGA工程,插上USB线,USB BLASTER接口,驱动正确识别。拨码开关SW11到RUN模式。

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16. 编程EDS下载测试。需要修改环境变量,和包含的头文件路径,编译工程。

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17. 下载运行,先点菜单栏的RUM -> RUN configuration,选择目标连接Target Connection,点击Refresh刷新一下,看到板子,然后点击Run按钮。

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18. 看到Nios II Console有输出

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19. 这次剩下的疑问,ADC_LTC2308_BASE这个地址的寄存器是什么样子的?在C语言实现的原理是什么?

 比如下面的代码,设置ADC的测量精度,0x01代表什么?如果是寄存器,那么每个寄存器的位的说明文档在哪里?如果不是寄存器,那是什么?

1 // set measure number for ADC convert
2 IOWR(ADC_LTC2308_BASE, 0x01, nReadNum);

 

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原文地址:https://www.cnblogs.com/429512065qhq/p/8279662.html

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