LVDS接口ADC要点&数据采集流程

一:要点

1.如果两片AD,四路输出做了同步化处理之后,一定只用同步化模块读时钟(一片AD的时钟)去上传数据,到DDR3模块。

2.ADS42和LTC2208的ADC的数据伴随时钟都来源与输入的采样时钟(有些采样时钟可以做分频处理)

3.数据溢出标志的含义:当模拟电压输入超过ADC芯片电压的范围就会产生在溢出标志位上

4.ADI的分析软件中的fund power指标就功率(幅度)0dBFS为满幅(一般2vpp),但是考虑到满幅度后可能会溢出导致指标异常常,所以回退到-1dBFS为满幅时 来看指标是否满足客户要求。——此时有可能信号源的幅度为10dbm

5.在进行数据验证时,也可以使用测试模式,对收发数据进行验证以保证系统的正确性。另外,还可以对输入时钟进行延时调节或者通过SelectIO的delaydelayctrl功能对时钟信号进行微调(实际工程采用对数据进行微调 ),以满足时序要求。

6.ADS42LB69数据格式配置为“DDR LVDS Interface Timing”。只需配置 Register 15 为“0X01h”。

7.此款ADC的指标如下:

双通道 
14 和 16 位分辨率 
最大时钟速率:250MSPS 
支持高阻抗输入的模拟输入缓冲器 
支持 1 分频,2 分频和 4 分频的灵活输入时钟缓冲器 
2VPP 和 2.5VPP 差分满量程输入(SPI 可编程) 
双倍数据速率 (DDR)或四倍数据速率 (QDR)低压差分信令 (LVDS)接口 
功耗:820mW/通道 
间隙抖动:85 fs 
通道隔离(猜测指的时两个模拟通道的隔离度):100dB

8.ADS42国产替代是CL3669  

9.ADS42数据处理流程:

9.1伴随时钟:差分时钟(进入FPGA经IBUFDES)——转换成单端时钟——BUFR(区域时钟)——BUFG(全局时钟)

9.2 8对pin的差分数据(进入FPGA经IBUFDES)——转换成单端数据——经过idelay_2/idelay_ctrl对数据做延时——IDDR(将双沿的8bit数据按器件手册拼接成16bit数据,用(ganerate for i=8))——拼接成16bit的单沿数据——用fifo做通道数据同步处理——计算DDR3接口数据量来确认需要几片ddr3来拓展数据位宽(数据位宽*8)——来设计需要多少位转多少位的fifo——由于pcieAXI接口位宽128bit来通过fifo来转成128bit适应pcie上传数据。

### FPGALVDS接口用于高速ADC采集电路的设计方案 #### 设计背景 在现代电子系统中,高速模数转换器(ADC)的应用日益广泛。为了实现高效的数据传输和处理,通常会采用现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器,并通过低电压差分信令(LVDS)接口连接到ADC设备。这种组合不仅能够满足高带宽需求,还具备良好的抗干扰能力和较低的功耗特点。 #### 关键技术要点 ##### 同步与时钟管理 针对E2V公司生产的EV10AQ190型号高速ADC芯片,在设计其配套接口电路时采用了FPGA片上同步技术来解决数据流与采样时钟间的精确匹配问题[^1]。这有助于消除由于不同器件间传播延时差异所引起的潜在错误,从而保障整个系统的稳定性和准确性。 ##### 多通道校准机制 当涉及到多个并行工作的ADC单元时,则需引入专门的多路ADC校正算法以维持各条路径输出信号的一致性。具体措施包括但不限于调整增益因子、修正零点漂移等操作,最终目的是使所有通道保持相同的幅度响应特性和相位关系。 ##### 边沿捕捉优化策略 面对由外部噪声源引发的数据边沿失真现象,一种有效的应对办法就是借助于FPGA内部集成的延迟调节功能——即所谓的`IDELAY`模块来进行微调控制。该部件允许工程师们根据实际应用场景灵活设定每一对输入/输出线路之间的相对滞后量级,进而达到最佳化整体性能指标的目的[^2]。 ```verilog // Verilog代码片段展示如何配置Xilinx FPGA内的IDELAY资源 module idelay_example ( input wire clk, input wire rst_n, inout wire lvds_p, // LVDS positive differential pair inout wire lvds_n // LVDS negative differential pair ); reg [3:0] delay_value; wire delayed_signal; IDELAYCTRL u_idelayctrl (.REFCLK(clk), .RST(~rst_n)); IDELAYE2 #( .DELAY_SRC("DATAIN"), .HIGH_PERFORMANCE_MODE("TRUE") ) u_idelaye2_inst ( .CASC_IN(1'b0), .CE(1'b0), .CLR(rst_n), .CNTVALUEIN(delay_value), .DATAIN(lvds_p), .IDATAIN(1'b0), .LD(1'b1), .REGRST(1'b0), .T(1'b0), .OUT(delayed_signal) ); endmodule ``` #### 应用实例与发展前景 除了上述提到的技术细节外,值得注意的是,随着近年来国内外科研机构及企业界对该领域持续投入大量研发力量,基于FPGA平台构建起来的各种创新型解决方案层出不穷。尤其是在通信基础设施建设方面表现尤为突出,成为推动我国乃至全球信息技术进步不可或缺的重要组成部分之一[^3]。 #### 峰值检测案例分享 另外值得一提的例子是有关于利用FPGA完成对来自ADC端口传入的大规模瞬态事件实施实时监测的任务。例如开源项目提供了完整的Verilog HDL描述文件以及详细的文档说明,旨在帮助开发者快速掌握相关技能并应用于实践当中去[^4]。
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