基于FPGA的LMK04828配置驱动

  1. 专业术语:
    (1)RMS:RMS (均方根)抖动,即正态分布一阶标准偏差的值。 该值随样本数的增加变化不大,因而这种测量较有意义。 但这种测量只在纯高斯分布中才有效,如果分布中存在任何确定性抖动,那么利用整个抖动直方图上的一阶方差来估计抖动出现的可能性就是错误的。
    (2)PLL:(PhaseLockedLoop),晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外,其频率几乎无法改变。如果采用PLL(锁相环)(相位锁栓回路,PhaseLockedLoop)技术,除了可以得到较广的振荡频率范围以外,其频率的稳定度也很高。锁相环PLL是由一个鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)组成。
    1)鉴相器(PD):在此一电路中,假设fr>fo时,也即是VC0的振荡频率fo比fr低时。此时的相位比较器的输出 PD会如图2所示,产生正脉波信号,使VCO的振荡器频率提高。相反地,如果fr<fo时,会产生负脉波信号。
    鉴相器
    2) 低通滤波器(LPF):此一PD脉波信号经过回路滤波器(LoopFilter)的积分,便可以得到直流电压VR,可以控制VCO电路。
    低通滤波器
    3)压控振荡器(VCO):由于控制电压VR的变化,VCO振荡频率会提高。结果使得fr=f0在f与f的相位成为一致时,PD端子会成为高阻抗状态,使PLL(锁相环)被锁栓(Lock)。
    压控振荡器
    4)分频器:那么PLL是如何实现倍频的呢?其实就是对输出fo作N分频,即fN,将分频后的频率送入鉴相器中与参考频率进行比较。当PLL进入锁定状态时,输出频率fo就实现了倍频,此时fo=N*fi。
  2. LMK0482x介绍:
    LMK04828
    pin脚分布图
    SPI时序图
    LMK04828时序约束

(1)写操作:CS为低电平时,SDIO的数据在SCK的时钟上升沿写进芯片,写数据的格式如下所示:
1bit的读写控制位 + 2bit的0 + 13bit的地址 + 8bit的数据
(2)读操作:先写入1bit的读写控制位+2bit的0+13bit地址,然后在接下来SCK的上升沿获取8bit数据;

### FPGA 实现六通道 ADC 设计方案 #### 方案概述 为了实现六通道ADC的数据采集系统,可以借鉴已有文献中提到的设计思路。一种可行的方式是以FPGA为核心控制器构建多通道数据采集系统[^4]。此设计方案不仅能够满足实时性和高精度的要求,还能灵活调整各部分参数以适应不同应用场景。 #### 系统架构 - **前端输入**:六个独立的模拟信号源通过适当的耦合电路接入到对应的ADC芯片上。 - **时钟管理**:选用高性能时钟发生器(如LMK03000),为整个系统提供稳定可靠的时钟信号,确保所有组件工作在同一频率下[^3]。 - **核心控制单元-FPGA**:采用Xilinx Virtex 或者其他适合型号的FPGA作为中央处理单元,负责协调各个子系统的运作以及执行必要的算法运算。 #### 数据通信接口 对于每一对ADC与FPGA之间的通讯,可以选择使用SPI总线完成初始化设置及状态查询等基本交互操作;而对于大量连续产生的数字化样本,则推荐利用更高效的串行化标准——JESD204B/C协议来进行高速传输[^5]。 #### 软件开发环境搭建 基于ISE Design Suite或其他兼容工具链创建Verilog HDL工程项目,在其中编写用于配置外部设备的工作流程脚本并定义内部资源分配策略。 ```verilog // Verilog代码片段示例 module adc_controller ( input wire clk, output reg [7:0] spi_data_out, ... ); always @(posedge clk) begin // SPI发送逻辑... end ``` #### 测试验证平台建设 准备一块具备至少八个以上可编程I/O引脚的实验板卡,并安装相应的驱动程序以便于后续调试过程中快速定位问题所在。同时准备好一套完整的测试用例集来全面检验成品性能指标是否达到预期目标。
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