分析DAC, ADC和SPI数据与模拟发现工作室

概述

模拟发现工作室作为一个混合信号示波器，在这个演示中，使用示波器从一个电阻阶梯上查看模拟数据DAC.，逻辑分析仪查看和解码ADC的SPI总线，以及波形发生器来刺激ADC'模拟输入。对于此演示，将使用CMOD S7，但是可以使用相同的原理和仪器来解码任何SPI总线或模拟信号。各种信号类型和方向演示了模拟发现工作室如何用于与许多不同信号进行交互。

本项目使用Cmod S7 (Xilinx Spartan 7芯片)上的FPGA实现SPI主模块，将FPGA板载双通道模数转换器捕获的数据(ADC）。该数据也被发送到PMOD R2R，电阻梯形数字到模拟转换器（DAC.)，以转换回模拟数据。Analog Discovery Studio用于为Cmod S7的模拟输入引脚提供模拟信号，从Pmod R2R捕获模拟电压，并从Cmod S7的FPGA中实现的SPI模块控制和捕获数据。

右边的框图说明了数据如何在演示中移动。

库存

演示设置

硬件设置

1.将Cmod S7连接到面包板上。

2.使用MTE电缆将Cmod S7的以下引脚连接到模拟发现工作室的相应引脚上，如下表所示。

Cmod S7销 模拟发现工作室引脚 MTE电缆的颜色
是32 Wavegen W1 黄色的
是33 Wavegen W2 黄白条
PIO 1 戴奥0 粉色的
PIO 2 戴奥1 绿色
PIO 3 戴奥2 紫色的
PIO 4 戴奥3 棕色（的）
PIO 45. 戴奥4 粉色的
PIO 46. 戴奥5 绿色
PIO 47. DIO 6. 紫色的
PIO 48. DIO 7. 棕色（的）
地面 地面 黑色的

3.将PMOD R2R插入CMOD S7的PMOD端口，然后将PMOD R2R的以下引脚连接到模拟发现演播室的相应引脚，如下表中。

Pmod R2R销 模拟发现工作室引脚 MTE电缆的颜色
输出电压 范围1 + 橙色
接地 地面上,范围1 - 黑色，橙色条纹

4.使用Microusb电缆将CMOD S7插入模拟发现工作室的USB端口。

5.使用USB A到B电缆连接模拟发现工作室到主机计算机。

6.插入模拟发现工作室到墙壁电源。翻转其电源开关以将其打开。

软件设置

1.下载并提取演示文件：ZIP下载

2.打开Adept，并连接到CMOD S7。在下面配置选项卡上,单击浏览，然后导航到文件“top。位”在从演示存档中提取的文件夹中。单击程序按钮将位文件加载到FPGA上。

注意:另外，Cmod S7的闪存也可以使用Xilinx的闪存进行编程Vivado 2019.1．在Vivado的TCL控制台中，获取“program_flash。tcl”脚本将连接到Cmod S7，并将“top.bin”文件编写为flash，以便演示将在Cmod S7开机时开始运行。

注意:在这个演示中使用的完整的Vivado项目，主要是用Verilog编写的，托管在Github上存储库．此外，上面链接的演示文档中包含了一个版本。

3.打开波形，然后打开工作区，“spi。Dwf3work”，包含在从演示文件中解压出来的文件夹中。按“对接窗口”按钮()，将所有打开的仪器显示在同一屏幕上。

4.要开始将模拟信号应用到Cmod S7的模拟输入引脚，从R2R VOUT引脚捕获模拟数据，并捕获由Cmod S7生成的SPI事务，单击运行按钮范围1和Wavegen 1窗格。

操作演示

可以通过改变每个通道的配置来修改在波导引脚上生成的模拟信号Wavegen 1窗格。默认情况下，通道1被设置为输出0伏特DC，通道2被设置为斜坡从0到3伏特超过200微秒。这些波形可以在Cmod S7的序列输出中看到范围1窗格。SPI模块和R2R都在从信道1和通道2捕获的输出数据之间交替，每20微秒切换信道。

缺省情况下，demo使用的SPI模式为0。控件中的CPOL和CPHA按钮的状态可以更改StaticIO乐器。当更改SPI模式时，请确保也修改积极的和样本SPI总线的设置范围1窗格。

系统中的RESET按钮和ENABLE开关StaticIO仪表用于控制编程到Cmod S7的SPI模块，复位模块和使能/禁用模块，分别。

在里面范围1仪器，黄色标线，通道1，表示从范围通道1捕获的电压数据。红色的标线Math 1表示从Cmod S7上通过SPI传输的数据，从原始的8位数字样本转换成电压。

最后的笔记

有关您的模拟探索工作室的更多指南和示例项目，请访问其资源中心．

有关如何使用此演示中的其他数字产品的更多信息，请访问各自的资源中心：Cmod S7，Pmod R2R．

有关技术支持，请访问Digilent论坛．

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