《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 模擬對數(shù)字:架起ADC到處理器的橋梁
模擬對數(shù)字:架起ADC到處理器的橋梁
摘要: 當(dāng)你設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器數(shù)字接口時(shí),不要把一切事情視為理所當(dāng)然。閱讀ADC芯片手冊,核對向數(shù)字接口傳輸?shù)奈坏奈恢谩?
Abstract:
Key words :

  作為一個(gè)模擬世界的后裔,我經(jīng)常可以在走廊上聽到些評論,關(guān)于數(shù)字設(shè)計(jì)師多么不理解模擬問題。數(shù)字設(shè)計(jì)師們也毫不留情地批評模擬集成電路設(shè)計(jì)師。這兩個(gè)陣營涇渭分明,除非參與者們打破界限,一起進(jìn)入混合信號領(lǐng)域的研究。

  對典型的模擬精神,不是所有轉(zhuǎn)換器都用相同的數(shù)據(jù)格式。一些轉(zhuǎn)換器用無符號二進(jìn)制數(shù)類型,其他轉(zhuǎn)換器使用有符號二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)據(jù)。甚至更復(fù)雜的問題,轉(zhuǎn)換器輸出12位或是14位數(shù)據(jù),還有16位輸出。還有另一種24位Δ-Σ轉(zhuǎn)換器技術(shù)。

  先不管這些模擬設(shè)計(jì)結(jié)果的目的。對于這些轉(zhuǎn)換器而言,ADC最低有效位的位置是這些8位、16位或是32位字處理器的第0位。對模擬電路設(shè)計(jì)者來說,這具有重要意義。然而,12位轉(zhuǎn)換器的符號位是處理器的位置11。如果分配16位寬度的變量C為轉(zhuǎn)換器輸出值,假定C符號位是位置15。處理器不能從轉(zhuǎn)換器識別出負(fù)數(shù),所有來自12位的雙極性ADC數(shù)據(jù)都是正的。因?yàn)榉栁惶幱阱e(cuò)誤位置。

  你可以通過幾個(gè)步驟來解決這個(gè)問題。首先,讀-修改-寫步驟,將處理器寄存器中的數(shù)據(jù)移位。CPU讀取數(shù)據(jù)、移動(dòng)包含數(shù)據(jù)的寄存器的位到必要的位置,然后將這些數(shù)據(jù)寫回內(nèi)存。DSP可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成移位。控制器需要很多時(shí)鐘周期才能完成移位的過程。如果你選用了這種控制策略,要小心緩存區(qū)的不連續(xù)性。這意味著緩存區(qū)無法辨別DMA控制器是否將新數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。結(jié)果,CPU將緩存區(qū)的舊數(shù)據(jù)進(jìn)行移位操作。需要記住的是,無論什么時(shí)候向左移了一位,就意味著ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果乘了2。

  另一種方式是在處理器循環(huán)中將數(shù)據(jù)右移。這種方式的缺點(diǎn)占用CPU并需要額外指令。另一種選擇是直接將轉(zhuǎn)換器與處理器的數(shù)據(jù)總線相連。如果你將12位轉(zhuǎn)換器的第11位與處理器總線上的第15位相連,那么符號位就會(huì)處于正確的位置。然后將數(shù)據(jù)的第11位到第14位置零來完成數(shù)據(jù)獲取,否則這些位的數(shù)據(jù)是不確定的。這種方法只適用于有并行接口。在這種方案中,基于DMA移動(dòng)就不需要數(shù)據(jù)移位了。

  使用串行端口的用戶比并行端口的用戶要幸運(yùn)的多,因?yàn)榇蟛糠痔幚砥鞯拇卸丝谔峁┙邮盏?ldquo;左移用零填充至最低有效位”或“右移符號位擴(kuò)展至最高有效位”特點(diǎn)。這種特色大大減少了CPU處理內(nèi)存中數(shù)據(jù)的工作。一些串行端口只工作在接收數(shù)據(jù)長度是2的冪時(shí),例如16位數(shù)據(jù)長度。這些端口不能工作在12、14或是24位數(shù)據(jù)長度時(shí)。

  模擬工程師幫助處理處理器接口問題。據(jù)我所知,處理器都是8位、16位或是32位的,我從沒聽說過12位或14位的處理器。除非所有的模擬芯片設(shè)計(jì)者突破界限,否則為轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)數(shù)字接口是理所當(dāng)然的。閱讀ADC數(shù)據(jù)手冊,核對向數(shù)字接口傳輸?shù)奈坏奈恢谩H绻麑DC數(shù)據(jù)接口做了初始檢查,那么你會(huì)因?yàn)殚_始的付出獲得更多成功。

  英文原文:

  Analog versus digital: Bridging the ADC-to-processor divide

  Don’t take things for granted when you are designing the digital interface to a converter. Read the ADC data sheet and verify the bit positions in the transmission across the digital interface.

  By Bonnie Baker -- EDN, 5/10/2007

  As an analog-world descendant, I always hear comments in the hallway about how digital designers don’t really understand analog issues. Digital designers will go so far as to unsympathetically say the same about analog-IC designers. There is no bridge between these two camps unless the participants ride the fence and enter the mixed-signal domain together.

  True to the analog spirit, not all data converters use the same digital format. Some converters use unsigned-binary-data types; other converters use two’s-complement signed data. To even further complicate matters, some converters produce 12- or 14-bit output words, and others produce 16-bit output words. Yet another technology is the 24-bit delta-sigma converter.

 

  Forget the reasons for these analog-design decisions. With all of these converters, the location of the ADC LSB is in the processor’s 0-bit location within the 8-, 16-, or 32-bit word. This situation makes perfect sense to an analog designer. However, the signed-bit of a 12-bit converter resides in position 11

 

in the processor. If you assign a 16-bit-wide C variable to the converter’s output word, C assumes that the sign bit is in position 15. The processor does not recognize a negative number from the converter and assumes that all codes from the 12-bit, bipolar-in ADC are positive. This situation occurs because the signed bit is in the wrong position.

 

  You can approach this problem in several ways. The first, a read-modify-write approach, shifts data in the processor register. The CPU reads the data, shifts the bits in the register containing the data by the necessary amount of bit positions, and writes the data back to memory. A DSP can complete this shift with one cycle. A controller requires many cycles for this shift process. If this strategy is the one you choose, be careful of cache incoherency. Cache incoherency means that the cache is unaware that the DMA controller has placed new words in memory. As a result, the CPU instead shifts the old contents of the cache. It is important to remember that whenever you implement a bit shift to the left, you multiply the ADC results by two.

  Another option is to shift the data into the right position in a processor loop. On the downside, this approach uses the CPU and requires additional MIPS. Another alternative is to directly connect the converter to the processor’s data bus. If you connect bit 11 of the 12-bit converter to bit 15 of the processor’s data bus, the sign bit will then be in the right place. Complete the data-acquisition task by zeroing register bits 11 through 14. Otherwise, these bits are indeterminate. This approach is possible only with parallel interfaces. In this scenario, the DMA-based transfer need not shift data later on.

 

  Serial-port users are more fortunate than parallel-port users because most of the serial ports in processors offer the receiving feature of “left justify and zero fill LSBs” or “right justify and sign-extend MSBs.” This feature significantly reduces the amount of work the CPU

 

must perform once the data is in memory, with one drawback. Some serial ports work only if the received word length is a power of two, such as a 16-bit word length. This receiving feature does not work with 12-, 14-, or 24-bit values.

 

  Analog designers can help with the processor-interface problem. All the processors I know about have 8-, 16- or 32-bit data types, but I have never heard of a 12- or 14-bit data type. Until all of the analog-chip designers take the leap and straddle the fence, don’t take things for granted when you are designing the digital interface to a converter. Read the ADC data sheet and verify the bit positions in the transmission across the digital interface. If you do this initial examination of the ADC’s documented digital interface, you will be more successful with your first spin on the design.

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
久久精品免费观看| 亚洲欧洲一区二区天堂久久| 亚洲少妇自拍| 亚洲日本在线视频观看| 尤物网精品视频| 黑丝一区二区| 激情视频一区二区三区| 国产午夜一区二区三区| 国产精品人人做人人爽| 国产精品免费观看视频| 国产精品久久久一区二区三区 | 欧美成人中文字幕在线| 久久午夜视频| 老司机午夜精品| 久久久久成人精品| 久久视频免费观看| 免费欧美日韩| 欧美精品一区二区视频| 欧美日本国产| 欧美视频福利| 国产精品久久久久免费a∨大胸 | 国产精品视频你懂的| 国产精品视频一区二区高潮| 国产精品一区二区久久精品| 国产精品资源在线观看| 国产一区二区三区四区五区美女 | 在线亚洲观看| 亚洲欧美国产制服动漫| 欧美中文字幕久久| 亚洲欧洲在线看| 亚洲午夜精品一区二区| 香蕉视频成人在线观看| 久久精品视频网| 蜜桃av久久久亚洲精品| 欧美极品aⅴ影院| 欧美视频一区在线| 国产精品综合色区在线观看| 国产午夜精品理论片a级大结局 | 国产一区视频在线看| 一区二区三区在线看| 亚洲激情社区| 在线视频欧美日韩精品| 午夜免费久久久久| 亚洲日本在线观看| 亚洲综合视频1区| 久久综合给合久久狠狠狠97色69| 欧美精品乱人伦久久久久久| 国产精品白丝av嫩草影院| 国产视频欧美| 亚洲三级免费| 午夜精品福利视频| 亚洲精品之草原avav久久| 亚洲欧美成人网| 久久久一二三| 欧美精品自拍| 亚洲综合色在线| 亚洲国产精品一区二区第一页| 亚洲国产黄色| 亚洲一区二区三区乱码aⅴ| 久久精品成人一区二区三区蜜臀| 农夫在线精品视频免费观看| 欧美色另类天堂2015| 国产丝袜美腿一区二区三区| 最近看过的日韩成人| 亚洲一区在线视频| 亚洲另类视频| 久久久久国产精品厨房| 欧美日韩另类视频| 在线不卡亚洲| 亚洲欧美清纯在线制服| 亚洲精品视频一区| 久久精品青青大伊人av| 欧美日韩免费观看一区二区三区| 国产老肥熟一区二区三区| 亚洲精品国产精品国自产观看浪潮 | 欧美在线91| 欧美日韩国产不卡在线看| 国产日韩精品一区二区| 亚洲理伦电影| 亚洲国产精品一区制服丝袜| 性久久久久久久久久久久| 欧美精品1区| 激情综合自拍| 亚洲欧美福利一区二区| 一区二区三区高清在线| 麻豆91精品91久久久的内涵| 国产精品一区二区a| 日韩亚洲综合在线| 91久久夜色精品国产九色| 欧美影院在线| 国产精品国产三级国产普通话蜜臀 | 中文有码久久| 最新国产成人在线观看| 欧美制服丝袜第一页| 欧美日韩99| 精品51国产黑色丝袜高跟鞋| 亚洲欧美在线一区二区| 亚洲一级一区| 欧美日韩ab| 亚洲国产精品久久久久婷婷884| 欧美在线视频不卡| 性久久久久久久久久久久| 欧美视频一区二区三区在线观看| 亚洲国内欧美| 91久久精品美女高潮| 久久婷婷国产综合精品青草 | 国产亚洲欧美日韩日本| 亚洲综合日韩在线| 亚洲一线二线三线久久久| 欧美日韩91| 亚洲日本视频| 99日韩精品| 欧美激情一区二区在线| 亚洲国产精品一区二区第四页av| 久久精品国产99国产精品| 久久精品国产亚洲精品| 国产精品日韩专区| 亚洲综合视频一区| 欧美一进一出视频| 国产日韩欧美视频| 亚洲欧美精品在线观看| 性欧美大战久久久久久久久| 国产精品久久久久aaaa九色| 在线中文字幕日韩| 亚洲免费一在线| 国产精品免费在线| 亚洲欧美另类国产| 久久gogo国模裸体人体| 国产嫩草一区二区三区在线观看| 亚洲综合国产激情另类一区| 欧美在线日韩精品| 国产午夜久久| 亚洲国产精品999| 嫩草成人www欧美| 亚洲欧洲日本在线| 一本色道久久精品| 欧美日韩免费一区| 9人人澡人人爽人人精品| 正在播放亚洲一区| 国产精品热久久久久夜色精品三区| 亚洲一区二区三区高清| 午夜视频一区在线观看| 国产欧美日韩综合一区在线播放| 欧美一级理论片| 久久香蕉国产线看观看网| 亚洲国产成人久久综合| 99re在线精品| 国产精品视频在线观看| 久久精品国产免费| 欧美激情精品久久久久久大尺度| 亚洲人成小说网站色在线| 亚洲制服丝袜在线| 国产视频一区在线观看| 亚洲风情在线资源站| 欧美精品www| 亚洲小说春色综合另类电影| 久久精品国产视频| 91久久午夜| 性色av香蕉一区二区| 狠狠色伊人亚洲综合网站色| 亚洲乱码国产乱码精品精天堂 | 欧美在线一二三| 欧美精品久久久久久久免费观看| 亚洲视频免费在线| 久久网站免费| 亚洲精品视频免费在线观看| 午夜精品av| 在线成人www免费观看视频| 一区二区三区久久网| 国产日韩一级二级三级| 亚洲精品日本| 国产精品免费在线| 91久久在线视频| 国产精品免费视频xxxx| 亚洲精品1区2区| 国产精品美女一区二区在线观看| 亚洲高清视频在线| 国产精品人成在线观看免费 | 国产精品影片在线观看| 91久久久精品| 国产日本精品| 一本大道av伊人久久综合| 国产欧美视频一区二区| 亚洲人成人一区二区三区| 国产精品美女久久久浪潮软件| 亚洲欧洲日本mm| 国产精品午夜在线观看| 亚洲美女黄色| 国产一区二区三区久久悠悠色av| 一本色道久久综合亚洲二区三区 | 麻豆久久婷婷| 亚洲欧美99| 欧美色另类天堂2015| 亚洲高清视频的网址| 国产精品―色哟哟| 一区二区三区鲁丝不卡| 在线欧美福利| 欧美一区二视频在线免费观看| 亚洲伦理在线免费看| 久久综合国产精品|