基于FPGA的高速AD转换

1．2 FPGA简介
FPGA(现场可编程门阵列)作为可编程逻辑器件，是在PAL等逻辑器件的基础上发展而来，其规模比较大，可以代替几百块通用IC芯片。它的结构主要由3部分组成：一个二维的逻辑块阵列，构成了其逻辑组成核心；输入／输出块；连接逻辑块的互连资源。随着超大规模集成电路工艺的不断提高，FPGA的规模也越来越大，它的单片逻辑门数已可达上百万门，功能也不断增强。用户可以在其基础上简单快捷的完成设计。本设计采用芯片EP2C35F672C6。
使用FPGA设计数字系统电路主要有如下特点：
1)设计灵活FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
2)集成度高 一片FPGA可代替几片、几十片乃至上百片中小规模的数字集成电路芯片。
3)工作速度快FPGA的设计思想是并行的设计思想，而不是顺序执行的软件思想，这样在设计上就大大提高了系统的工作速度。
4)降低成本 随着FPGA的工艺发展，FPGA已经克服自身价位高的缺点，具有较高的性价比。

2 系统软件设计
FPGA的基本控制时序图如图3所示。FS位为数据帧格式调节，其为高时为SPI模式，置低时为DSP模式，此设计用于SPI，将FS置高。CS下降沿触发ADS7890发送数据，在SCLK上升沿发送一位数据，14个脉冲对应AD转换的14位结果，之后用1、2个SCLK周期作为延时，以保证AD结果正确性。设置一位BUSY作为忙标志，置高后不接受数据。设置一复位位RESRT。SDO为数据传输位。