基于FPGA和ADS8638的数据采集系统的设计与实现

关俊强，左丽丽，吴维林，祝周荣

(上海航天技术研究院 上海航天电子技术研究所，上海　201109)



基于FPGA和ADS8638的数据采集系统的设计与实现

关俊强，左丽丽，吴维林，祝周荣

(上海航天技术研究院 上海航天电子技术研究所，上海201109)

为了解决常用数据采集产品体积较大的问题，选用一种体积小，转换速度快的多通道AD转换芯片ADS8638，设计了FPGA与芯片的接口电路，并采用verilog语言编写了控制程序，以控制ADS8638芯片对各通道输入的模拟量进行AD转换；通过软件仿真验证、静态时序分析，仿真和分析结果表明，该软件功能、性能、时序正确；最后，将软件经过综合、布局布线后下载到ACTEL FPGA芯片中进行硬件系统测试，测试结果表明，该技术方案设计合理，功能可靠，降低了常用数据采集系统的体积和功耗，具有良好的实用价值。

FPGA；ADC；ADS8638；SPI接口

0　引言

在航天电子产品的数据采集系统中，常用的AD转换芯片有AD574芯片[1]、AD7892芯片[2]等，芯片体积较大，采样速率较低。而TI公司生产的8通道12位AD转换器ADS8638[3]，是一种逐次逼近型的AD转换器，转换速率可达1 Msps，由于采用SPI串行接口进行通信控制，因此芯片引脚少，体积小，重量轻，外围芯片少，集成度高，灵活性强，而且温度范围宽，可用于航天数据采集产品小型化设计。

1　系统总体设计

数据采集系统硬件上主要由一块FPGA芯片和一片ADS8638芯片组成，外部满足该AD转换器输入电压范围的多路模拟量信号可直接连接AD芯片模拟量输入管脚。系统组成如图1所示。

图1　数据采集系统组成框图

本文设计了FPGA和ADS8638的……