ADC模-数转换原理与实现
1. 今日摸鱼计划
| 今天来学习一下ADC的原理,然后把ADC给实现 ADC芯片:ADC128S102 |
| 视频: 18A_基于SPI接口的ADC芯片功能和接口时序介绍_哔哩哔哩_bilibili 18B_使用线性序列机思路分析SPI接口的ADC芯片接口时序_哔哩哔哩_bilibili 18C_基于线性序列机的SPI接口ADC控制逻辑设计_哔哩哔哩_bilibili |
2. ADC指标参数

3. ADC128S102
在 ACZ702 EDA 扩展板上使用的模数转换器为逐次逼近型的低功耗芯片ADC128S102,其具有 8 通道以及 12 位的分辨率。电源采用独立的模拟供电以及数字供电,其中模拟电源 VA输入范围为 2.7V~5.25V,数字电源 VD输入范围为 2.7V~VA。其与外部通信支持多种接口如:SPI、QSPI、MICROWIRE以及通用的 DSP 接口。转换速度在 500 kps~1 Mkps,典型情况下当 3V 供电时功耗为2.3mW,5V 供电时为 10.7mW,如下图为该 ADC 芯片的内部结构图。

芯片引脚功能如下:

ADC128S102通过 SPI接口与控制器进行通信的时序图如下图所示:

四线SPI分析:
| CS | 片选信号(本摸鱼怪不会加横线) CS拉低,表示通信的开始,CS拉高表示通信结束 |
| SCLK | CS 为高时 SCLK 默认高 一帧包含 16 个上升沿 SCLK |
| DIN | SCLK的上升沿,DIN上的信号要保持稳定,此时ADC芯片会对DIN上的信号采样
|
| DOUT | 当CS 为高时代表空闲状态,当为低时为传输状态 |
4. 线性序列机实现ADC
|
|
![]() |
![]() |
| module adc128s102( reg[7:0]DIV_CNT; reg [11:0]Data_r; always@(posedge Clk or negedge Reset_n)
always@(posedge Clk or negedge Reset_n ) endmodule |
5. adc128s102_tb
| `timescale 1ns/1ns module adc128s102_tb; reg clk; adc128s102 adc128s102( .Conv_Done(Conv_Done), |

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