高速FPGA串并收发器实现ADS6445的AD转换

最新推荐文章于 2024-09-06 22:48:29 发布
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本文详细介绍了如何使用Xilinx FPGA设计高速串并收发器（SERDES），配合ADS6445 ADC进行数据转换。内容涵盖了ADS6445概述、FPGA平台选择、硬件连接、硬件和软件设计，以及编译验证过程，旨在帮助读者理解和实现FPGA中的AD转换功能。

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在FPGA开发中，实现高速数据转换是一个常见的需求。本文将介绍如何使用FPGA设计和实现一个高速串并收发器（SERDES），以实现ADS6445模数转换器（ADC）的数据转换功能。

  1. ADS6445概述

ADS6445是德州仪器（Texas Instruments）推出的一款高速模数转换器。它具有四个独立的模拟输入通道，每个通道的采样率可达到210 MSPS（兆采样率）。ADS6445的输出数据以差分信号形式传输，要实现数据的采集和处理，需要使用一个高速串并收发器将其转换为并行数据。

  1. FPGA平台选择

在本文的实现中，我们选择使用Xilinx FPGA平台。具体而言，我们将使用Xilinx Vivado设计套件进行工程的搭建和综合。

  1. 硬件连接

将ADS6445模拟输出连接到FPGA开发板的高速串行接口。确保差分信号的正负极性正确连接，并注意信号的阻抗匹配和信号完整性。

  1. FPGA设计

接下来，我们将详细说明如何设计FPGA的硬件和软件部分。

4.1 硬件设计

首先，在Vivado中创建一个新的工程，并选择正确的FPGA型号和开发板。

在设计中，我们将使用Xilinx的SERDES IP核来实现高速串并收发器功能。该IP核提供了对高速差分信号的接收和发送功能，能够将ADS6445的串行数据流转换为并行数据，并将其发送到后续的处理模块。

在IP核的配置中，我们需要设置正确的数据速率、数据位宽和时钟频率，以匹配ADS64

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高速FPGA串并收发器SERDES实现ADS6445的AD转换
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08-20 3575
高速FPGA串并收发器SERDES实现ADS6445的AD转换 在使用TI公司四通道、14Bit、最大速率125M的ADS6445。利用Xilinx V5系列器件的串行收发控制器ISERDES的原语来实现数据的接收。 （1）ADS6445基础知识和配置 ADS6445是一款很强大的AD转换芯片。最高支持125M采样速率，共有四个采样通道，模拟输入支持LVCMOS, LVPECL, LVDS时钟输入。芯片输入差分时钟作为芯片的主时钟。通过芯片内部PLL进行倍频输出数据时钟和帧时钟。模拟参考电压VCM作为模数转
ADS6445开发笔记（1）---- 芯片介绍
weiweiliulu的专栏
06-11 2879
写这篇博客的时候，暂未调试ADS6445，只是想资料整理一下，方便自己理解、查看。中间可能会有一些理解错误的地方，欢迎大家批评指正。 1. 芯片特性 最大采样率125MSPS，可支持125/105/80/65MSPS采样 14bit分辨率 3.5db 粗增益和可编程高达6db增益 可编程调整SFDR(无杂散动态范围)/SNR（信噪比）之间的平衡 串行LVDS输出 支持Sine, LVCMOS,LVPECL,LVSD时钟输入，振幅可以下降到400mVPP 2.应用范围 基站中频接收机 多样性
基于Xilinx的FPGA高速串行接口设计（ADS6445）
ThreePointYu的博客
07-19 3058
首先 ADC 输出的 LVDS 信号通过 IOB 中的差分输入缓冲器（IBUFGDS）转化为 FPGA 可以处理的信号,这时由于 IOB 靠近信号的输入端口，所以通过差分输入缓冲器后的时钟与数据之间仍保持对应的相位关系，差分位时钟转成单端时钟 bitclk，帧时钟转成差分的 fcop、fcon，差分的数据信号转成差分的 doutp、doutn。本文采用两线制、DDR的LVDS接口，帧时钟与FPGA给到ADC的时钟频率一致，位时钟是FPGA给到ADC的时钟频率的4倍，数据传输的速率位8倍的时钟频率。
ADS6445
jinbu优快云的博客
04-23 1852
QUAD Channel：四通道、Dual：双、Serial LVDS output串行LVDS 输出Sample Rate 采样率、14-bit Resolution：14bit的分辨率Sample and Hold 取样和保持 SHA取样保持放大器（如果被采样信号的赋值很小、精度不够需要用到SHA）feature 特点特性最大采样率是125MSPS；14位的分辨率同时采样和保持串行LVDS输出具有可编程内部端链接选项applications 应用。
四通道数据采集卡（ADS6445、4 channel、14bit、125MHz）
FPGA小学生的博客
12-21 7553
推荐给大家一款高性能的AD转换芯片，来自德州仪器的AZ6445（ADS6445），具有4个通道，每个通道都是14bit、125MHz的采样速率，数据传输采用LVDS接口，很适合高速传输数据。 首先来看一下ADS6445的器件手册，下图是ADS6445的器件结构图： 从上面的结构图可以看出4个通道的输入都是差分的输入信号，往往我们需要采集的信号都是单端的信号，所以将单端转差分，使用变压器或者单端转差分的运放都是可以的。这里我们采用的是单端转差分的运放。当然在器件手册里面这些信息都会给我们提供，我们就可以照图
Xilinx FPGA数字信号处理系统设计指南学习笔记——四 模数转换器及量化效应一
weixin_46154042的博客
12-20 747
2.信号的线性与非线性：线性，变量之间的关系是直线，成比例的，即当一个变量发生变化时，另一个变量也会按照固定比例变化。非线性，变量之间的关系不直接、不成比例，即当一个变量发生变化，另一个变量不是按固定比例进行变化。c.双斜率型ADC，即内部使用一个连接到参考电压的电容，由一个数字计数器计算电容充电时间，完成模数转换。因为语音信号动态范围大，“oh”与“b”型声音幅值很大，“sh”型幅值很小，如使用均匀量化，“sh”将落入LSB门限之下，被量化到零，造成信息丢失。类似的，DAC也有相应情况。
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03-21
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整的仅仅的两者之间的相位，而频率是一致的；数据的传输通过将数据封装成帧来进行，帧就是按一定格式组织起来的数据。会产生直流偏移，这将影响在接收端的信号质量，使得时钟和数据的提取变得异常困难。现有的布局布线情况下，将内部电路中某一特定的信号方便的引出布线的输出引脚，不。频及可逆计数器的误动作，因此，设计了专门的数字滤波器，用以将传输过程中的毛刺。高速串行通信模型的最高层，它决定了数据帧的含义解析、外设寄存器的定义及最高指。数据和输入参考时钟的相位，其出恢复时钟的积累抖动一般较小，但是调节能力有限，
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从上一章节，芯片资料可以看到，串行输出LVDS数据的bit clock，都是400MHZ以上的。这显然不能用fpga Verilog 语言直接写代码进行采样，需要用到专门的 iserdese 原语。 1. 数据接口时序图 数据接口有很多中模式，这里只贴了一种的图 上图可以看到以下几点： 信号线分3类，数据采集时钟DCLK,帧同步信号FCLK,输入数据DATA 输入数据采样时钟默认是已经对齐了输入数据的中点，但帧时钟是和数据字边缘对齐 使用iserdese接收数据，idelay调整时钟延迟..
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1.差分数据转单端+idelaye2+generate for。16bit精度+DDR+LVDS+8个outpin。
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module adc( clk_50m, rst_n, busy, //adc的状态输出信号，转换过程中为高，采集过程中为低 adc_data, //adc输出的并行16位数据 rd_n, //adc并行输出同步脉冲，当cs、rd_n都为低时并行输出使能 adc_out ); input clk_50m; input rst_n; input busy; input [15:0] adc_data; output rd_n; outpu.
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03-09 7560
FPGA ADS1256
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