通过采用FIFO芯片实现模／数转换器和ARM处理器的接口设计
在高速数据采集系统中，若a／d转换器直接与微处理器mcu相接，则因高速a／d的转换速率较高，迫使mcu不断地读取转换结果，因而就占用了mcu大部分的i／o带宽，降低了mcu的工作效率。在此情况下通常都会加缓存器，这样“模／数转换器缓存器一处理器”就成为一种通用模式。下面就介绍如何利用fifo芯片cy7c4255v实现高速高精度模／数转换器ad767l与lpc2200系列arm处理器的接口。
1 、器件简介
1.1 模／数转换器ad7671
ad767l是采样速率达1msps的16位逐次逼近型高速高精度模／数转换器，采用5v单电源供电，并能提供单极性和双极性两种输入方式，可适用不同的输入范围；它还提供校准与误差校正电路、内部时钟、8位或16位并行口和1个串行口。ad7671能够达到16位分辨率，而且无失码，最大积分非线性误差（inl）仅为2．5 lsb，能够满足各种高精度应用的要求。
通常情况下，ad7671有两种数据读取方式：一种是在数据转换完成后，读取转换的数据；另一种是在数据转换的过程中，读取上一次转换完成的数据。图l中的时序图描述了后一种情况，即主控制器发出cnvst信号后，检测busy信号。当busy信号置为高电平时，读取由上一个转换过程所转换的数据。
1．2 fifo芯片cy7c4255v
fifo（first in first out）简单说就是指先进先出。作为一种新型大规模集成电路，fifo芯片以其灵活、方便、高效的特性，逐渐在高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输以及多机处理系统中得到越来越广泛的应用。cy7c455v是cypress公司的3．3v高速，低功耗的fifo，芯片容量为8k18位，最高工作速率为100mhz（最短读／写时间为10ns），输入／输出端口由单独的时钟和使能信号控制，具有“空”、“满”、“半满”和可编程的“几乎空”、“几乎满”标志。
cy7c4255的18位输入／输出端口由单独的时钟和使能信号控制。输入端口由一连续写时钟（wclk）和写使能信号（wen）控制，当写使能wen有效时，数据在每个时钟周期wclk信号的上升沿被连续写入fifo存储器中。同样，输出端口由一连续读时钟（rclk）和读使能信号（ren）控制，而且有一个输出使能引脚（oe）。如果是单时钟操作，则读／写时钟可连接在一起；在异步读／写应用中，两个时钟可以是独立的，时钟频率最高可达100 mhz。利用芯片提供的级联输入（wxi、rxi）、级联输出（wxo、rxo）和首先加载（fl）引脚可进行深度扩展。
1．3 arm处理器lpc2210
lpc2210是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16／32位144脚arm7tdmi-s核的微控制器。它内部包含arm7tdmi-s核与片内存储器控制器接口的arm7局部总线、与中断控制器接口的amba高性能总线（ahb）和连接片内外设功能的vlsi外设总线（vpbarm amba总线的兼容超集）。lpc2210具有16kb片内静态ram；片内外设与器件引脚的连接由引脚连接模块控制，该模块由软件进行控制以符合外设功能与引脚在特定应用中的需求；通过外部存储器接口可将存储器配置成4组，每组的容量高达16mb，数据宽度为8／16／32位；具有2个32位定时器（带4路捕获和4路比较通道）、pwm单元（6路输出）、实时时钟和看门狗；多个串行接口包括2个16c550工业标准uart、高速i2c接口（400kb／s）和2个spi接口；多达76个通用i／o口（可承受5v电压），12个独立外部中断引脚ein和cap功能。
2 、接口电路
利用fifo芯片cy7c4255v实现ad7671与lpc2210的接口电路，如图2所示。图中，ad7671的输入范围已经配置成士5v，其数据端口采用高速并行接口；接口的数据读取模式设置为图l所示的模式，其中+5v和一5v分别是模拟电压。由于cy7c11255v与lpc2210的数据接口的电压为3．3v，所以将3．3v数字电压输入到ovdd引脚，这样ad7671的数据接口电压就可以与fifo芯片的数据接口相兼容。adr421为ad7671提供了+2．5v的基准电压；ad7671的模拟输入端，采用了由低噪声系数的激励放大器ads02l构成的驱动电路来驱动a137671。
a／d转换结果输出直接与fifo数据输入端d0～d15相连}转换控制由arm处理器的一个pwm输出端产生所需的采样频率的采样控制信号，该信号同时作为 fifo的输入使能端的控制。ad767l的busy输出端作为fifo的输入时钟（wclk）控制信号，当转换结束时 busy（wclk）由低变高，此时fifo写使能wen有效，转换数据就在wclk（busy）信号的上升沿被写入fifo 存储器中。lpc2210 arm处理器总线数据宽度配置为 16位，由emc总线的片选信号ncs2、输出使能信号 noe、时钟输出xclk来控制fifo的数据读取。fifo 的半满（hf）、全满（ff）标志与arm的2个中断引脚相连，可通过编程在实际应用中选择使用；ef接arm的 po．23引脚作为fifo的空查询引脚。
3、结语
采用fifo器件作为高速a／d与arm处理器间的数据缓冲，具有电路结构简单、性能可靠等优点；同时提高了处理器的工作效率，使控制更加方便。
测试测量与医学成像领域的模拟技术趋势
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通过采用FIFO芯片实现模／数转换器和ARM处理器的接口设计
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示波器的组成--示波器由哪几个部分组成的？
索引的底层实现详解
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1 、器件简介
1.1 模／数转换器ad7671
ad767l是采样速率达1msps的16位逐次逼近型高速高精度模／数转换器，采用5v单电源供电，并能提供单极性和双极性两种输入方式，可适用不同的输入范围；它还提供校准与误差校正电路、内部时钟、8位或16位并行口和1个串行口。ad7671能够达到16位分辨率，而且无失码，最大积分非线性误差（inl）仅为2．5 lsb，能够满足各种高精度应用的要求。
通常情况下，ad7671有两种数据读取方式：一种是在数据转换完成后，读取转换的数据；另一种是在数据转换的过程中，读取上一次转换完成的数据。图l中的时序图描述了后一种情况，即主控制器发出cnvst信号后，检测busy信号。当busy信号置为高电平时，读取由上一个转换过程所转换的数据。
1．2 fifo芯片cy7c4255v
fifo（first in first out）简单说就是指先进先出。作为一种新型大规模集成电路，fifo芯片以其灵活、方便、高效的特性，逐渐在高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输以及多机处理系统中得到越来越广泛的应用。cy7c455v是cypress公司的3．3v高速，低功耗的fifo，芯片容量为8k18位，最高工作速率为100mhz（最短读／写时间为10ns），输入／输出端口由单独的时钟和使能信号控制，具有“空”、“满”、“半满”和可编程的“几乎空”、“几乎满”标志。
cy7c4255的18位输入／输出端口由单独的时钟和使能信号控制。输入端口由一连续写时钟（wclk）和写使能信号（wen）控制，当写使能wen有效时，数据在每个时钟周期wclk信号的上升沿被连续写入fifo存储器中。同样，输出端口由一连续读时钟（rclk）和读使能信号（ren）控制，而且有一个输出使能引脚（oe）。如果是单时钟操作，则读／写时钟可连接在一起；在异步读／写应用中，两个时钟可以是独立的，时钟频率最高可达100 mhz。利用芯片提供的级联输入（wxi、rxi）、级联输出（wxo、rxo）和首先加载（fl）引脚可进行深度扩展。
1．3 arm处理器lpc2210
lpc2210是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16／32位144脚arm7tdmi-s核的微控制器。它内部包含arm7tdmi-s核与片内存储器控制器接口的arm7局部总线、与中断控制器接口的amba高性能总线（ahb）和连接片内外设功能的vlsi外设总线（vpbarm amba总线的兼容超集）。lpc2210具有16kb片内静态ram；片内外设与器件引脚的连接由引脚连接模块控制，该模块由软件进行控制以符合外设功能与引脚在特定应用中的需求；通过外部存储器接口可将存储器配置成4组，每组的容量高达16mb，数据宽度为8／16／32位；具有2个32位定时器（带4路捕获和4路比较通道）、pwm单元（6路输出）、实时时钟和看门狗；多个串行接口包括2个16c550工业标准uart、高速i2c接口（400kb／s）和2个spi接口；多达76个通用i／o口（可承受5v电压），12个独立外部中断引脚ein和cap功能。
2 、接口电路
利用fifo芯片cy7c4255v实现ad7671与lpc2210的接口电路，如图2所示。图中，ad7671的输入范围已经配置成士5v，其数据端口采用高速并行接口；接口的数据读取模式设置为图l所示的模式，其中+5v和一5v分别是模拟电压。由于cy7c11255v与lpc2210的数据接口的电压为3．3v，所以将3．3v数字电压输入到ovdd引脚，这样ad7671的数据接口电压就可以与fifo芯片的数据接口相兼容。adr421为ad7671提供了+2．5v的基准电压；ad7671的模拟输入端，采用了由低噪声系数的激励放大器ads02l构成的驱动电路来驱动a137671。
a／d转换结果输出直接与fifo数据输入端d0～d15相连}转换控制由arm处理器的一个pwm输出端产生所需的采样频率的采样控制信号，该信号同时作为 fifo的输入使能端的控制。ad767l的busy输出端作为fifo的输入时钟（wclk）控制信号，当转换结束时 busy（wclk）由低变高，此时fifo写使能wen有效，转换数据就在wclk（busy）信号的上升沿被写入fifo 存储器中。lpc2210 arm处理器总线数据宽度配置为 16位，由emc总线的片选信号ncs2、输出使能信号 noe、时钟输出xclk来控制fifo的数据读取。fifo 的半满（hf）、全满（ff）标志与arm的2个中断引脚相连，可通过编程在实际应用中选择使用；ef接arm的 po．23引脚作为fifo的空查询引脚。
3、结语
采用fifo器件作为高速a／d与arm处理器间的数据缓冲，具有电路结构简单、性能可靠等优点；同时提高了处理器的工作效率，使控制更加方便。
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