FPGA存在的意义:为什么adc连续采样需要fpga来做,而不会直接用iic来实现

FPGA存在的意义:为什么adc连续采样需要fpga来做,而不会直接用iic来实现

  • 原因
  • ADS111x连续采样实现
    • 连续采样功能说明
    • iic读取adc的数据速率 VS adc连续采样的速率
      • adc连续采样的速率
      • iic读取adc的数据速率
      • 结论分析
    • FPGA读取adc数据
      • 问题一:读取adc数据过快造成数据多余
      • 问题二:fpga没有那么多空间存储取回来的全部数据

原因

每次调用iic驱动的时间间隔太长了,adc连续采样的速率高且没有多的寄存器缓存数据,所以用户得及时取数据,否则就会产生数据丢失;于是就需要一个快速的取数据方式,而fpga的时间以8ns为单位,它可以做到快速取数据;但是用户没法这么快的从fpga那边取数据,于是就需要用DMA,给fpga存放数据,最后用户再从DMA中取数据。

下面将来介绍一个实际的案例详细说明。

ADS111x连续采样实现

连续采样功能说明

ADS111x 数据手册关于连续采样功能说明
主要获取信息:

  • 在连续转化模式中,ADC 一旦上一个转化完成了 就会自动开始下一个转化;
  • 连续转化的速率 等于 编程的数据速率;数据能在任意时刻被读取 并且 数据总是对应着最近完成的转化(也就是数据会不断得刷新成新的)
    • 编程(可理解为设置)的数据速率。下图就是ads111x可编程(可理解为设置)的数据速率:
      ads111x Data rate

结论:

所以就是我们要实现连续采样(即及时得把adc每次转化的数据取出来)的话,我们读取adc的数据速率 就得跟得上 adc连续采样的速率,这样才不会丢失adc转换的数据。

iic读取adc的数据速率 VS adc连续采样的速率

adc连续采样的速率

ads111x Data rate

从上图可以看到最高的转化速率是860SPS(即每秒钟采集860个电压点),转换电压间隔是 1s / 860个 * 1000ms/s= 1.16279ms/个

iic读取adc的数据速率

iic通讯时间验证打印
根据试验,两次iic通讯操作间隔时间是3ms左右;意味着iic取数据的速率大概 3ms/个。

结论分析

  1. 用iic去取数据的速率时 3ms/s (间隔3ms才取1个数据),ads 在860SPS的转换速率下 3ms / 1.16279ms/个 = 2.58个,这样子的话每次都会丢1.58个数据,即用iic取数据的话,流失数据率是 1.58 / 2.58 = 61.2%。

  2. 假如在860SPS速率下,每秒860个,iic成功获取只有 860 * (1- 0.612) = 333.68 个,将近流失了 2/3 的数据点

  3. 所以得用一种跟得上860sps 速率的取数据方式:FPGA

FPGA读取adc数据

fpga读取数据的速率可以高于adc的连续采样速率。

问题一:读取adc数据过快造成数据多余

但是取数据的速度太快的话也会出现问题:同一个数据会被多次获取,造成数据错误多余

解决方案
就是在取数据的速率 高于 adc转换速率时,FPGA并不是一直取数据,而是当得知adc每次转换完成后,fpga再去取数据

如何得知adc转换完成了呢?adc正好有这个功能
ads111x 转换完成引脚触发

  1. 就是adc可以配置功能:使得一个特定的芯片引脚 空闲时得外部接上拉电阻进行上拉,每当adc转换时会拉低这个引脚,转换完成会释放(就会有一个上升沿,检测这个上升沿就可以知道adc转换完成)引脚。
  2. FPGA只要检测adc的这个引脚(相当于触发中断) 得知转换完成后 进行 取数据就好了

问题二:fpga没有那么多空间存储取回来的全部数据

开辟内存空间,FPGA就把取回来的数据存放在dma当中,通过dma存放到内存空间,最后用户再从内存空间中获取全部数据即可。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/63036.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

LobeChat-46.6k星!顶级AI工具集,一键部署,界面美观易用,ApiSmart 是你肉身体验学习LLM 最好IDEA 工具

LobeChat LobeChat的开源,把AI功能集合到一起,真的太爽了。 我第一次发现LobeChat的时候,就是看到那炫酷的页面,这么强的前端真的是在秀肌肉啊! 看下它的官网,整个网站的动效简直闪瞎我! GitH…

[报错] Error: PostCSS plugin autoprefixer requires PostCSS 8 问题解决办法

报错:Error: PostCSS plugin autoprefixer requires PostCSS 8 原因:autoprefixer版本过高 解决方案: 降低autoprefixer版本 执行:npm i postcss-loader autoprefixer8.0.0 参考: Error: PostCSS plugin autoprefix…

基于STM32的Wi-Fi无人机项目

引言 随着无人机技术的快速发展,基于微控制器的DIY无人机变得越来越流行。本项目将介绍如何使用STM32微控制器制作一架简单的Wi-Fi无人机。通过本项目,您将了解到无人机的基本组成部分,如何进行硬件连接,代码编写,以及…

IDEA注释格式、匹配补全调整

1.注释格式调整 目前重新捡起一部分Java,写代码时候发现注释快捷键总是放在第一列,看起来很难受,故寻找方法如下: 分别点击 编辑器-代码样式-Java 修改注释代码选项如下 2.大小写匹配补全问题 还发现在写代码过程中&#xff0c…

麒麟 V10(ky10.x86_64)无网环境下 openssl - 3.2.2 与 openssh - 9.8p1 升级【最全教程】

目录 背景 安装包下载 上传解压安装包 安装zlib 安装OpenSSL 安装OpenSSH 验证 背景 近期,项目上线已进入倒计时阶段,然而在至关重要的安全检查环节中,却惊现现有的 OpenSSH 存在一系列令人担忧的漏洞: OpenSSH 资源管理错…

高级架构二 Git基础到高级

一 Git仓库的基本概念和流程 什么是版本库?版本库又名仓库,英文名repository,你可以简单的理解一个目录,这个目录里面的所有文件都可以被Git管理起来,每个文件的修改,删除,Git都能跟踪,以便任何…

从excel数据导入到sqlsever遇到的问题

1、格式问题时间格式,excel中将日期列改为日期未生效,改完后,必须手动单击这个单元格才能生效,那不可能一个一个去双击。解决方案如下 2、导入之后表字段格式问题,数据类型的用navicat导入之后默认是nvarchar类型的&a…

FREERTOS二值信号量实验

代码: 主程序 #include "./SYSTEM/sys/sys.h" #include "./SYSTEM/usart/usart.h" #include "./SYSTEM/delay/delay.h" #include "./BSP/LED/led.h" #include "./BSP/LCD/lcd.h" #include "./BSP/KEY/key…

对于Oracle来说,土地管理是非核心域吗

思雨喵 2022-1-4 14:13 您在课上说,对于土地管理系统来说oracle,arcgis,java是非核心域,因为它们可有可无。我想请教对于oracle来说,土地管理好像也是可有可无,那么土地管理是非核心域吗 UMLChina潘加宇 …

工业齐套管理虚拟现实仿真模拟软件

工业齐套管理虚拟现实仿真模拟软件是与法国最大的汽车制造商合作开发的一款虚拟现实仿真模拟软件,借助身临其境的虚拟现实环境,无需停止生产线,即可模拟仓库和提货区域。 工业齐套管理虚拟现实仿真模拟软件不仅适用于汽车工业,安全…

状态模式的理解和实践

在软件开发中,我们经常遇到需要根据对象的不同状态执行不同行为的情况。如果直接将这些状态判断和行为逻辑写在同一个类中,会导致该类变得臃肿且难以维护。为了解决这个问题,状态模式(State Pattern)应运而生。状态模式…

【MySQL — 数据库基础】MySQL的安装与配置 & 数据库简单介绍

数据库基础 本节目标 掌握关系型数据库,数据库的作用掌握在Windows和Linux系统下安装MySQL数据库了解客户端工具的基本使用和SQL分类了解MySQL架构和存储引擎 1. 数据库的安装与配置 1.1 确认MYSQL版本 处理无法在 cmd 中使用 mysql 命令的情况&a…

Python从入门到入狱

Python是从入门到入狱?这个充满调侃意味的说法在程序员圈子里流传甚广。表面看,它似乎是在嘲笑这门语言从简单易学到深陷麻烦的巨大反差,实际上却隐藏着很多值得深思的问题。要解读这个话题,得从Python的特点、使用场景以及潜在风…

Linux获取文件属性

目录 stat函数 获取文件属性 获取文件权限 实现“head -n 文件名”命令的功能 编程实现“ls -l 文件名”功能 stat/fstat/lstat的区别? stat函数 int stat(const char *path, struct stat *buf); 功能:获取文件属性 参数: path&…

线程信号量 Linux环境 C语言实现

既可以解决多个同类共享资源的互斥问题&#xff0c;也可以解决简易的同步问题 头文件&#xff1a;#include <semaphore.h> 类型&#xff1a;sem_t 初始化&#xff1a;int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value); //程序中第一次对指定信号量调用p、v操…

如何使用k8s安装minio呢

话不多说&#xff0c;直接干货。 创建 minio-deployment.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: miniolabels:app: minio spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: miniotemplate:metadata:labels:app: miniospec:containers:- name: minioimage: reg…

设计模式:17、单件模式(单例模式)

目录 0、定义 1、单件模式的一个角色 2、单件模式的UML类图 3、示例代码 0、定义 保证一个类仅有一个实例&#xff0c;并提供一个访问它的全局访问点。 1、单件模式的一个角色 单件类&#xff08;Singleton&#xff09;:单件类只可以创建出一个实例。 2、单件模式的UML类…

前端常用缓存技术深度剖析

&#x1f90d; 前端开发工程师、技术日更博主、已过CET6 &#x1f368; 阿珊和她的猫_CSDN博客专家、23年度博客之星前端领域TOP1 &#x1f560; 牛客高级专题作者、打造专栏《前端面试必备》 、《2024面试高频手撕题》 &#x1f35a; 蓝桥云课签约作者、上架课程《Vue.js 和 E…

任务管理法宝:甘特图详解

在项目管理中&#xff0c;如何清晰、直观地展示项目的进度和任务分配&#xff1f; 甘特图作为一种经典的项目管理工具&#xff0c;提供了有效的解决方案。无论是团队合作还是个人项目管理&#xff0c;甘特图都能帮助你轻松追踪各项任务的进展。今天&#xff0c;我们将详细介绍…

leetcode 62.不同路径

1.题目要求: 2.解题思路: 利用动态规划去解此题 3.题目代码: class Solution { public:int uniquePaths(int m, int n) {//创建dp数组vector<vector<int>> dp;dp.resize(m);for(int i 0;i < dp.size();i){dp[i].resize(n);}//确定dp数组的含义//初始化for(i…