TLC5620串行DA實驗

1、實驗二 TLC5620串行D/A實驗一、實驗?zāi)康? .掌握數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片TLC5620的使用方法。2 .掌握利用有限狀態(tài)機 實現(xiàn)一般時序邏輯分析的方法。3 .掌握計數(shù)器的工作方法。二、實驗原理TLC5620M裝如實驗圖1.1所示，是一個4通道8位的串行數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn) 換器，其最大轉(zhuǎn)換速度可達IMBps其管腳REFAREFD四個通道的參考電壓， 實驗平臺的參考電壓均為2.5V; DACADACD4路四個模擬信號輸出通道；DATA 為申行數(shù)據(jù)輸入；CLK為DAC$行數(shù)據(jù)輸入時鐘，其下降沿鎖存輸入數(shù)據(jù) DATA LOAD%串行數(shù)據(jù)鎖存信號，低電平鎖存。LDAE DAC俞出更新控制信號，當LDAC

2、為低電平時，則把鎖存在鎖存器的數(shù)據(jù)送到 DA"轉(zhuǎn)換為模擬信號，在相應(yīng)的通 道進行輸出，故可以始終把LDACJ號置為低電平，也就是說加載信號一旦產(chǎn)生， 數(shù)據(jù)立刻轉(zhuǎn)換輸出。N on D PACKAGE(TOP VIEW)GND REFA REFB REFC REFD DATA CLKvD0LDACDACA DACB DACC DACDJ LOAD圖1.1 TLC5620封裝示意圖因為TLC5620為四通道的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，只有一個 DATA數(shù)據(jù)輸入端，所以傳 送的數(shù)據(jù)中要包含通道的信息，以便DACtt識別出該數(shù)據(jù)屬于哪個通道，轉(zhuǎn)換完 成后的模擬信號輸出到相應(yīng)的通道中。 TLC5620傳輸?shù)囊?/p>

3、幀數(shù)據(jù)位11位，先傳 送高位，最后傳送低位，幀格式如實驗表 1.1所示。表1.1 TLC5620的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0通道選擇輸出模式RNG8位數(shù)據(jù)D7D0D10 D9為通道選擇位，“00” “11”分別選擇DACADACD道。RNG勺數(shù)值為0或者1,為輸出倍數(shù)。TLC5620的輸出電壓為：Vo(DACA/B/C/D) Vrefa/b/c/d CODE (1 RNG)256簡單的說，DAC內(nèi)部有移位寄存器和鎖存器，我們要在工程中實現(xiàn)在LOAD高電平時把11位數(shù)據(jù)在CLK的下降沿逐位(由低位到高位)發(fā)送到 DAO DATA端，發(fā)送完畢后，LOADS為高電平，指示

4、DAC!行模數(shù)轉(zhuǎn)換TLC5620的訪問時序圖如實驗圖1.2所示。圖1.2 TLC5620訪問時序圖需要注意的是LOAD勺低電平的最小保持時間tw (LOAD為250ns，各個tsu和 tv的最小保持時間為50ns。為了盡可能最大利用DAC勺轉(zhuǎn)換速度，為此我們狀態(tài) 機選用16MHz(62ns)左右的輸入時鐘，在 LOAD(氐電平時要等待5個狀態(tài)機時 鐘CLK16M為此我們采用計數(shù)器判斷等待時間是否滿足條件，該計數(shù)器使用LOAD的高電平為異步復(fù)位信號，低電平時，對 CLK16Ms行計數(shù)，當計數(shù)器計數(shù)值大 于5時，說明LOAM低電平的時間tw (LOAD已滿足，狀態(tài)機可跳轉(zhuǎn)到下一態(tài)。在LOAD勺高電

5、平時，需要產(chǎn)生11個DAC勺CLK,同樣采用計數(shù)器計數(shù)值得判 斷，該計數(shù)器中，LOAD勺低電平為異步復(fù)位信號，LOAM高電平時，對DA_CLK 計數(shù)，滿足計數(shù)器的計數(shù)值11時，說明已經(jīng)送入了 11bit的串行數(shù)據(jù)，可以進行置LOAM低電平，對libit數(shù)據(jù)鎖存進行數(shù)模轉(zhuǎn)換三、實驗流程圖四、實驗程序module DAC(clk,rst,key,dac_clk, dac_data,dac_load,dac_ldac, sel0,sel1,sel2,ky1,seg_com,seg_data);input clk,rst;input 3:0key;output dac_clk,dac_data,dac

6、_load,dac_ldac;output sel0,sel1,sel2;output kyl;output 7:0seg_com;output 7:0seg_data;wire clk;wire rst;wire 3:0key;wire dac_clk;wire dac_data;wire dac_load;wire dac_ldac;wire 10:0 wr_data;wire wr_n;assign sel0=1;assign sel1=0;assign sel2=0;assign ky1=0;+regdac_clk_r;regdac_data_r;reg 5:0 counter;wir

7、edac_done;/+/reg 7:0outdata;reg 7:0datain7:0;reg 7:0seg_com;reg 7:0seg_data;reg 7:0bcd_led;reg 31:0 count;reg7:0 data_code_r;reg1:0 channel;regCLK_DIV;reg 31:0 DCLK_DIV;reg7:0key0_r;reg7:0key1_r;reg7:0key2_r;reg7:0key3_r;reg 31:0 vo_r;parameter CLK_FREQ = 'D50_000_000;/ 系統(tǒng)時鐘 50MHzparameter DCLK_

8、FREQ = 'D10;/AD_CLK 輸出時鐘 10/2HZalways (posedge clk)if(DCLK_DIV < (CLK_FREQ / DCLK_FREQ)DCLK_DIV <= DCLK_DIV+1'b1;elsebeginDCLK_DIV <= 0;CLK_DIV <= CLK_DIV;dac_clk_r <= dac_clk_r;end/* 高 2 位為通道選擇，低8 位為 DA 數(shù)據(jù)， 第 9 位 RNG 為 1 時輸出 0 到 2 倍 Vref，為 0 時輸出 0 到 Vref*/assign wr_data = cha

9、nnel,1'b1,data_code_r;assign wr_n = 1'b0;/* 根據(jù)按鍵不同，選擇不同的DA 通道，其值遞增*/always (posedge CLK_DIV or negedge rst )if(!rst)beginkey0_r <= 8'h00;key1_r <= 8'h00;key2_r <= 8'h00;key3_r <= 8'h00;data_code_r <= 8'h00;endelsecase(key)4'b1110 : begin /key4channel &l

10、t;= 2'b00;key0_r <= key0_r + 1'b1;data_code_r <= key0_r;end4'b1101 : begin /key3channel <= 2'b01;key1_r <= key1_r + 1'b1;data_code_r <= key1_r;end4'b1011 : begin /key2channel <= 2'b10;key2_r <= key2_r + 1'b1;data_code_r <= key2_r;end4'b0111

11、 : begin /key1channel <= 2'b11;key3_r <= key3_r + 1'b1;data_code_r <= key3_r;enddefault : begin endendcase/* 將各通道的電壓值顯示于數(shù)碼管上，單位mv */always (negedge rst or negedge CLK_DIV )beginif(!rst)begindatain0<=8'b00000000;datain1<=8'b00000000;datain2<=8'b00000000;datain3&l

12、t;=8'b00000000;datain4<=8'b00000000;datain5<=8'b00000000;datain6<=8'b00000000;datain7<=8'b00000000;endelse begin/*電壓值 Vo=Vref * (RNG+1) * CODE / 256*/vo_r = data_code_r * 13'd5000/9'd256;datain0<=vo_r%10;datain1<=vo_r/10%10;datain2<=vo_r/100%10;datain

13、3<=vo_r/1000%10;endendalways (posedge clk)begincount=count+1;endalways (count14:12)begincase(count14:12)3'b000:beginbcd_led = datain0;seg_com = 8'b00000001;end3'b001:beginbcd_led=datain1;seg_com=8'b00000010;end3'b010:beginbcd_led=datain2;seg_com=8'b00000100;end3'b011:b

14、eginbcd_led=datain3;seg_com=8'b00001000;end3'b100:beginbcd_led=datain4;seg_com=8'b00010000;end3'b101:beginbcd_led=datain5;seg_com=8'b00100000;end3'b110:beginbcd_led=datain6;seg_com=8'b01000000;end3'b111:beginbcd_led=datain7;seg_com=8'b10000000;endendcaseendalways

15、(seg_com or bcd_led)begincase(bcd_led3:0)4'h0:seg_data=8'hc0;4'h1:seg_data=8'hf9;4'h2:seg_data=8'ha4;4'h3:seg_data=8'hb0;4'h4:seg_data=8'h99;4'h5:seg_data=8'h92;4'h6:seg_data=8'h82;4'h7:seg_data=8'hf8;4'h8:seg_data=8'h80;4'h

16、9:seg_data=8'h90;4'ha:seg_data=8'h88;4'hb:seg_data=8'h83;4'hc:seg_data=8'hc6;4'hd:seg_data=8'ha1;4'he:seg_data=8'h86;4'hf:seg_data=8'h8e;endcaseend/*/+/always (posedge dac_clk_r or negedge rst)beginif(!rst)counter <= 0;elseif(counter<='d1

17、3)counter <= counter + 1'b1;elsecounter <= 0;endassign dac_load = (counter = 4'd12) ? 1'b0 : 1'b1;assign dac_clk = (counter > 'd0 && counter < 'd12) ? dac_clk_r : 1'b0;assign dac_ldac = (counter = 4'd13) ? 1'b0 : 1'b1;assign dac_done = (cou

18、nter <= 4'd11) ? 1'b0 : 1'b1;assign dac_data = dac_data_r;/* 先高位，把11 位數(shù)據(jù)傳輸給DAC 芯片 */always (counter3:0 or wr_data or dac_done or wr_n)beginif(!dac_done && !wr_n)case(counter3:0)4'd1: dac_data_r <= wr_data10;4'd2: dac_data_r <= wr_data9;4'd3: dac_data_r <=

19、wr_data8;4'd4: dac_data_r <= wr_data7;4'd5: dac_data_r <= wr_data6;4'd6: dac_data_r <= wr_data5;4'd7: dac_data_r <= wr_data4;4'd8: dac_data_r <= wr_data3;4'd9: dac_data_r <= wr_data2;4'd10: dac_data_r <= wr_data1;4'd11: dac_data_r <= wr_data0;d

20、efault: dac_data_r <= 1'b1;endcaseelsedac_data_r <= 1'b1;endendmodule五、管腳分配Mode NfltrEDiredbonLocjaticnr由 BariI/O 專舊 nda d1OutputPW_®7B2JJJ /UE rirhutJ2oJ8cda(niubutPUMA£H2_N1J,3VLVTTL MmuU39UiZUt2B2JN13 3/LEI e誨Utj073Hd (n-UQLItPN_M7B3JN13 WL'/TTl 聲缶U。50TSd-TnpjOutputP(W

21、_1!972B2J41 L'WTTpTdedmtnrlOutxjtpiy_m2B2JN13.3 / L!jTTL :default2JBedzsnfluditPCN_JS12 3.3-/ L'/ITL yEfaut)TBedLanpOutputp£iM_i3aiei_niS.WLTTL defaul)9ET78cdM怙 JOutputP-1BI_N1J 3-V LTR HrfeuU1U3Ju OutPLh_5J,B4J41X3-VL7ITL4tMJU13例電dsg為LXlOutp蠢監(jiān)4時J41i W TTL fdshutj12&RlfdJ島同0u血tPMJll4B4_N 1$ W UE ：d$u I)1寸OutputPM*二f】J LVTTL加曰相叩14廿加g叫QuDUtPEKMMM3 3# L'/TR (deftutJ153用 wdca 口口ubJtPWJQ4的N13 ARE和專u幻ie田TSEdgta：口umtPOU.K4B4JN13 L'jTTL ；dtfaul)17*dkbipiitprw_?3-B1JNC X Lk .drFau tjiairhEYiajm：pW_io22BZ