今天给大侠带来基于FPGA的数模转换(DA)设计,附源码,获取源码,请在“FPGA技术江湖”公众号内回复“ 数模转换设计源码”,可获取源码文件。话不多说,上货。
![1715670689108225.png 1.png](http://uphotos.eepw.com.cn/1677488899/pics/1715670689108225.png)
该芯片主要有以下特点:四通道8位电压输出DA转换器、5V单电源供电、串行接口、高阻抗基准输入、可编程1或2输出范围、同时更新设备、内部上电复位、低功耗、半缓冲输出。该芯片主要应用于:可编程电源、数字控制放大器/误差器、移动通信、自动测试设备、研发过程检测和控制和信号合成等。
芯片接口功能表如下:
转换公式:V = REF*(CODE/256)* (1+RNG)
V:实际电压;REF:基准电压;CODE:输入8位数据;RNG:范围。
TLC5620的接口时序如下列图所示:
如图1所示:当LOAD为高电平时,数据在CLK的下降沿被锁存至DATA,只要所有数据被锁存,则将LOAD拉低,将数据从串行输入寄存器传送到所选择的DAC。如图2所示:串行编程期间LDAC为高电平,数据在LOAD为低电平时进行锁存,当LDAC变为低电平时传送至DAC输出。如图3、4所示:输入数据最高位(MSB)在前,数据传输使用两个8个时钟周期。
在本设计中运用的是图1的工作时序:
RNG:控制DAC输出范围。当RNG为低时,输出范围在基准电压和GND之间;当RNG为高时,输出范围为两倍的基准电压和GND。
设计架构
本设计驱动TLC5620将输入的数字量转换为实际的模拟量(电压),通过四个按键控制四路输出的电压变化,每按一次,电压值也随之上升,同时在数码管上也依次显示相应的值(依次为A1,A0,RNG,输入DATA)。本设计采用的开发板的基准电压为2.5V。设计架构图如下所示:
key_test模块通过四个按键输入的值,组合输出两个数据,11位的wr_data是TLC_DA模块解码所需的数据。20位的out_data是seg_num模块数码管显示所需的数据。
设计代码
顶层top模块代码如下:
顶层top模块代码如下:
TLC_DA模块代码如下:
seg_num模块代码如下:
仿真测试
test顶层模块测试代码:
仿真图如下:
由于仿真时间原因,这里只测试按键1按下时的数码管显示,显示为00100,表示通道A,RNG为1,输入数字量为00。之后实际下板验证,用万用表也可测出输入数字量对应的电压值。