fpga实现DA转换原理及程序

FPGA是不能实现DA转换的，它内部处理的都是数字信号，不能输出模拟信号。一般是用FPGA控制系统工作流程，产生控制信号，DSP输出数字信号处理后得到的数字信号，经专门的DA芯片，如PCM1798、1794、AD1955、CS4398、AK4396、AK4399等等，FPGA只能实现特定类型的脉冲，手磨如下:

library

ieee

use

ieee.std_logic_1164.all

use

ieee.std_logic_arith.all

use

ieee.std_logic_unsigned.all

entity

dac_ds

is

port(reset

:in

std_logic

clk

:in

std_logic

din

:in

std_logic_vector(7

downto

0)--Signed

integer

dout

:out

std_logic)

end

dac_ds

architecture

arch_dac_ds

of

dac_ds

is

signal

error

:std_logic_vector(9

downto

0)--Error

accumulator

is

2

bits

larger

constant

zeros:std_logic_vector(7

downto

0):=(others=>'0')

begin

process(reset,clk,din)

variable

val

:std_logic_vector(9

downto

0)

begin

if

reset='1'then

error<=(others=>'0')

dout<='0'

elsif

clk'event

and

clk='1'

then

--val:=din+errordin

is

sign

extended

to

nbits+2

val:=(din(din'high)&din(din'high)&din)+error

if

val(val'high)='0'then

dout<毕毁斗='1'

error<=val+("11"&

zeros)

else

dout<='0'

error<=val+("01"余做&zeros)

end

if

end

if

end

process

end

arch_dac_ds

设置一个定弊拆时器，定时器的定时长度为DA输出枣稿的最小时间间隔，相当于DA更新时间间隔。

假设DA更新周期为T0

锯齿波的周期为T

锯齿波的峰值为Max

根据DA的分辨率，用一个或两个字节对定时器中断进行计数，假设计数值为Value，每次计数+1时，将Value*Max*T0/T输出至DA数字输入端。当Value*Max*T0/T=Max时，Value清零。

如此输出的是单极性的锯齿波，若需要双极性：

输出值变为Value*2Max*T0/T-Max；Max为正负峰值的绝对值，同样是Value*2Max*T0/T-Max=Max时将凳卜孝Value清零。

用中断的目的，就是要在A/D转换时段内做其他 *** 作，不让其他可利用资源空等。这就需要你程序里有个类似 *** 作系统作业调度的守护进程。这个守护进程维护的是个全局状态机，守护进程持续监测状态机状态，状态一旦具备进入下一个状态的条件，守护进程就会根据系统占用洞渗情况，决定是否发起到预定状态的新进程，或者送到某个有管理的批处理队列里。实时多任务系统里通常守护进程要比普通进程优先级高；没有实时要求的多任务系统里，支持多进程的，优先级也要比普通进程高；单进程系统通常不设高优先级的守护进程，因为只要有任务在处理就没资源会闲置，不妨等处理完毕再做同级调度。

中断方式的A/D，A/D转换完成后会触发中断，中断处理程序置位“A/D转换好”状态后退出即可。守护进程监测到这个状态改变，结合之前的系统状态，根据状态机下银颤乎一状态发起预定的A/D转换的后处理程锋悉序。A/D后处理程序处理完成后置位“A/D后处理完毕”，守护进程会再根据你设计的状态转移图发起向下一状态进发的新进程.......

中断处理程序代码应极尽简洁，非必要避免在里面做过多的处理，因为它工作时所有进程都停下等，对有实时性要求的低级进程这种影响可能是致命的。

作业调度是程序设计里非常有趣的单元之一。

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