[参考译文] ADS127L11：连接 FPGA

您几乎肯定需要对 ADS127L11寄存器进行一些最低限度的编程。  复位时、输出数据速率和其他基本设置不太可能适合您的应用。  数据表中对串行接口进行了详细说明。  NOOP 命令在读取数据时很有用

2、 大多数引脚都需要连接。  第9.2节显示了一个基本系统的良好示例。

3.可能。  取决于您的电源配置、但 GND 可能是一个候选器件。

4.您可以使用您希望 a)满足数据表要求的任何电源配置、B)支持对所需信号的测量。

5.如果你想要任何性能.  如果没有旁路电容器和精心设计的输入滤波器、您也可以使用更低的位数 ADC、因为您永远不会看到接近24个有用位的任何内容。

1.我只想读出转换结果，这就是我希望从 ADC 中得到的所有结果，我是否还必须向 SDI 引脚馈送命令？  

其他问题：

1. 如何将输出转换为定点？
2. 是否可以使用另一种 SPI 模式，而不是规定的模式？

1. 很抱歉，我有点困惑，如果我不对器件(SDI 至 GND)进行编程，我是否能够从 ADC 读取转换结果？ (同时提供外部时钟时)，或者您的意思是“仅功能”？
2. 如果我的模拟输入是单端输入，我能为负输入接地吗？  
3. 基准电压应该是多少？ 我是否还可以连接这两个设备？
4.  因此，我总共需要6个旁路电容器(CAPA；CAPB 和2个用于 AVDD；2个用于 IOVDD)？

感谢您和 Benjamin 的回答

只要 START 引脚处于高电平、您就会读取数据、但器件寄存器将根据复位规格进行配置-这可能是或可能不是您的应用的理想选择。

2.只要这是一个合适的地方，我们就不能告诉你它是不是不是，因为我们不知道它的引用是什么。

它应该是符合数据表规格的任何电压。   0.5V -> 2.75V 用于低范围测量；1V ->(AVVD1 -AVSS)用于高范围测量。  您需要将某些器件连接到 REFN 和 REFP、因为它是一个差分输入。  如果您的基准源是单端的、则 REFN 可以连接到 AGND。

4.您需要在 AVDD、IOVDD、CAPA、CAPD 上至少设置电容、并在输入信号和基准电压上进行一些 RC 滤波。  为了甚至接近数据表中有关精度和噪声的规格、您需要仔细考虑所有这些因素。

您是否实际阅读过数据表？  您的问题并不完全隐藏在隐蔽的地方。

当我问这些问题时、我很仔细地问了一下、然后我开始实际阅读了这些问题。

1. 我目前在"Register Descriptions (寄存器说明)"部分。 但我还有另一个问题，我不是很清楚何时我将数据写入寄存器(命令)，我是否必须每帧写入一次，还是 在加电时写入一次，并将其存储在寄存器中，除非我将其复位？
2. 为了写入我必须输入的内容(通过 SDI)、80h+Rer_Addr。 例如，如果我想向寄存器 addr 写入内容：8h，这是一个加法还是连接？

您好、Keith、

首先、感谢您的回答。

配置寄存器后，我是否应该通过 NOP 发送到 SDI 以读取下一帧中的转换数据？ (我不是很从数据表中获取该器件)

此致、

优素福

您好，Youssef，

是的、配置寄存器后、只需发送 NOP (保持 SDI 为低电平)即可检索数据。  有关更多详细信息、请查看数据表中的第8.5.6节。

此致、
Keith

您好、Keith、

好的、谢谢

好的、现在我已经将它与 FPGA 连接了。 即使模拟输入(要转换的信号)甚至没有被插入、它也会发送数据、而无需我通知它读取特定的寄存器。 您是否知道问题是什么？

(我只通过写入 CONFIG4寄存器来配置它，我想使用外部时钟(20MHz)。 在我按下按钮写入此命令后、它会发送此命令

FPGA)、除此之外什么都没有。 仅当我想读取 CONFIG4寄存器(通过按下另一个按钮)时、该波形才会改变。

我是否卡在读取特定寄存器的示例或什么？ 我真的不知道为什么只有这个波形。   

转换器不会自行发送数据。  它仅在 CS#被拉至低电平且 SCLK 被切换时在其 SDO 引脚上响应。

如果您要在转换器 SDI 引脚上发送 NOOP (0x00)、则它将使用转换后的数据进行响应(数据表的第8.5.6节描述了行为)。

ADC 不知道是否有任何东西被"插入"到其输入端子上。  它将转换那里的任何内容、即使这只是浮动信号。

您好 Youssef、

除了器件仅在/CS 被拉至低电平时响应、ADS127L11通常在 START 引脚保持高电平时使用。  在此模式下、当新数据准备好进行检索时、它会通过拉低来持续转换数据并更新/DRDY 引脚。

在这种情况下、FPGA 需要监控/DRDY 引脚、当它转换为低电平时、您将把/CS 拉至低电平并时钟输出转换结果。  这假设 SDI 引脚保持低电平；如果之前的 SPI 帧发出了读取寄存器命令、则可以检索寄存器的内容。  数据表中的图8-27显示了这些详细信息。

希望这对您有所帮助。  周末愉快！

此致、
Keith

您好 Benjamin、

是的、我知道它不会自己发送数据、这就是为什么我想知道为什么每帧都有相同的输出、即使我没有将任何模拟信号连接到 ADC 的模拟输入。 我以为我一直在读取寄存器或类似的内容、但我没有、 因为在配置寄存器后、我向 SDI 引脚发送了 NOP、因此它应该在读取转换数据。

然后、我发现我错误地将 RESET 引脚(低电平有效)连接到 GND。 欢迎来到我的生活

您好、Keith、

是的、当我处于读取状态时、我等待  DRDY  变为低电平、然后将 CS 拉 至低电平、但 DRDY  不会变为低电平、我不知道原因。 (如果我要更改它或其他内容，我将使用默认的启动/停止模式？)

感谢你的帮助。 你也是。 保持安全。

此致、

优素福  

如果您将器件配置为启动/停止模式、并且将 START 引脚设置为高电平、则每次有新的转换可用时 DRDY#都应脉冲为低电平。  很难断开该功能。

如果 DRDY#未变为低电平、那么我敢打赌以下事情之一

1) 1) RESET#引脚仍有问题。

2) 2)您没有将 START 设置为高电平(或者、如果您未使用 START 引脚进行控制、则未发出 START 命令)

3) 3)您已将 DRDY#绑定到阻止其变为低电平的器件。

发布原理图可能会有所帮助。

1) 1)我将复位#绑定到 IOVDD

2)它设置为高电平(从 FPGA 发送逻辑"1")

3) 3)如果  我通过板上的 GPIO 引脚将 DRDY#传递到 FPGA、并在读取模式下等待它转换为低电平、将 SS#拉低、那么可以防止它变为低电平的原因是什么。

1) 1)这应该是好的

2) 2)您是否已使用仪表或示波器在电路板上验证了这一点？

3) 3)是否确定连接正确？  是否确定您的 FPGA 引脚已设置为输入且不会受到 DRDY#信号的影响？

2) 2)您认为我也应该将其连接到 IOVDD 吗？ (我已验证它是从逻辑分析仪发出逻辑"1")

3) 3)是的、我确定它是一个输入。

1) 1)只要您确定 FPGA 将其驱动为高电平、就没有理由这样做。

您为什么不告诉我们 ADC 上的每个引脚到底连接了什么？  这个部件非常简单、以至于您实际上不应该在从它获得转换时遇到问题。  获得高质量转换是一个完全不同的问题、但获取 DRDY#信号和数据却非常简单

如果您的 DRDY#未切换为低电平、则不会正确连接。

您是否能够读取和写入寄存器？ 例如、读取寄存器0x0C 是否返回0x40？

是的、我能够读取和写入寄存器。 我配置了4个寄存器并读取寄存器 CONFIG4中的内容(正确)。

好的、我使用的是与此相同的、但/reset  连接到 IOVdd。

• REFP<=3、3V
• REFN<=GND
• AINP<= Arduino 声音传感器模拟输出(KY-037)
• AINN<= GND
• AVSS<=GND
• AVDD1<=5V
• AVDD2<=5V
• IOVdd<=3、3V

其余部分连接到 FPGA  

我的寄存器设置如下：

CONFIG1：高基准范围、我使用输入缓冲器(REG_DATA<=4B)

CONFIG2：扩展输入范围(REG_DATA<=60)

CONFIG3：SINc3和 OSR 26667 (REG_DATA<=1C)

CONFIG4：外部时钟被启用(REG_DATA<=80)

CAPA 和 CAPD 上有电容器？  您没有提到它、但我假设 DGND 连接到 GND？

CONFIG2 = 0x60毫无意义。  位6被保留。  我猜您希望它为0x80。

如果您将 CONFIG4 = 0x00设置为使用内部时钟、会发生什么情况？  您的时钟可能无法正常工作。

是的、我在 CAPA 上有电容器、并且 CAPD 和 DGND 被连接。  

是的、您说得对、我将其设置为0x80、但是。 这是我的答复中的一个排印错误。

我也尝试过、但仍然会出现相同的问题。 我将外部时钟设置为25.6MHz (根据数据表)、将 SCLK 设置为35MHz (数据表中写入的数据表中表明、对于2V 至5.5V 之间的 IOVDD、SCLK 的最小周期为20ns、最大1/4*(Fdata)(第6.8节)

您好 Youssef、

我的下一个建议是检查时钟。  一旦该器件配置为外部时钟、除非向 CLK 引脚施加适当的外部时钟信号、否则该器件不会进行转换。  该频率应介于0.5MHz 和26.2MHz 之间。  此时、/DRDY 引脚应在输出数据速率下具有或不具有 SPI 通信功能时发出低脉冲。  如果未连接、则其中一个引脚连接错误、或器件可能损坏。   

您能否提供显示所有 ADS127L11引脚连接的原理图屏幕截图？  如果您使用的是 QFN 版本、则应将电源板接地。

此致、
Keith

我还使用 Vivado 的逻辑分析仪监视 CLK、运行正常。

所有到 PIN 的连接都在 Benjamin 的回复邮件中的上方，或者您是指我的整个设置的照片吗？ 如果这是您的意思、它会有点乱、因为我通过跳线电缆连接引脚。

如何验证设备是否未损坏？ (我正在正确发送和接收寄存器数据)

您好 Youssef、

测量 IC 引脚处的时钟频率、确保其实际连接到时钟源。  由于您的 IOVDD=3.3V、因此时钟振幅也应为3.3V。

我建议使用 DMM 并测量每个引脚上的所有电压、以验证它们是否正确连接到3.3V、5V 或接地。

无任何通信、/CS=3.3V、启动=3.3V、/RESET=3.3V、SDI=0V、 您应该能够在输出数据速率下看到/DRDY 引脚脉冲。  假设您没有写入 CLK 选择位以外的任何其他寄存器位、则当 CLK=25.6MHz 时、/DRDY 的频率应为400kHz。

此致、
Keith

您好、Keith、

好的、我会这样做、然后我会返回给您结果、但是如果一切都正确、/DRDY 仍然不会变为低电平、该怎么办？

此致、

优素福

如果/DRDY 不会变为低电平、则任一部件均已损坏、或连接不正确。  这些是选项。

只需按照 Keith 所述的配置为其加电、就会使其开始切换 DRDY。

好的、非常感谢 您的帮助

您好、Keith、

所以我做了你要求我做的事，很抱歉，花了这么长时间。

正如我说过的、我在试验电路板上使用它、因此测量的所有内容都来自试验电路板孔和 FPGA 的 I/O 引脚。

电压正确、时钟频率也正确。

/DRDY 也是3.3V、但频率为8-9kHz。 问题出在哪呢？

此致，

优素福   

它应以您选择的任何滤波器的数据速率进行脉冲。  如果它是脉冲、那么您将获得数据-请读取它。

我也曾考虑过这一点、但我没有得到任何数据(转换数据)、它们都是零

但是、当我想读取寄存器时、它会正确地发出 reg_data。

此外、正如 Keith 所说的、如果我按照他的设置进行操作、它应该以400kHz 的频率进行脉冲。

您能否再截取另一个 Vivado Logic 分析仪屏幕截图？  请包含 DRDY#信号。

如果您已经为 Sinc3-OSR26667对寄存器进行了编程、DRDY#应以480Hz 的频率进行脉冲。

您好，Youssef，

您提到过您正在使用试验电路板。  为了使 ADC 正常运行并在上电时正确复位、旁路电容器必须直接安装在 ADC 旁边、并且应该是陶瓷表面贴装电容器以降低电感。

这些电容器是否与 ADC 安装在同一 PCB 上并直接安装在其旁边？  我认为您的手机设置图片可能会有所帮助。

此致、
Keith

这是设置。

没有、电容器不在同一 PCB 上、但它们直接位于 PCB 旁边。 它们是陶瓷电容器  

在对 Benjamin 的答复中、DRDY 仍然与上述 Vivado 逻辑分析仪的图片相同

哇哦。  我真的很想在这里保持温柔、但这种设置令人非常怀疑。
这是一个具有重要信号完整性和电源要求的24位 ADC。

我看到大约20个地方、短路可能会破坏 ADC 的模拟部分。
实际上 不满足任何布局要求。
电容器不仅离器件太远、而且使用极长的引线进行连接、这真的很糟糕。

很抱歉、我是坏消息的传记者、但如果没有更好的设置、就会有人想知道为什么它不能为您服务。

此器件的 EVM 有一个原因(即使 TI 忘记了 R94，以后也必须添加它)

我真的建议购买价格非常合理的 EVM 模块之一、并将其连接到您的 FPGA 板。  如果 ADC 已正确通电并连接、则其工作原理会非常出色。  我现在正在完成一个基于它的设计、我对它的性能印象深刻。

ADS127L11EVM-PDK 评估板|德州仪器 TI.com