VHDL -设置传感器的采样率

Question

各位SO用户：

我正在尝试以5赫兹(每秒5个样本)的频率对我的电阻式湿度传感器进行采样。我正在使用ADC来读取输出。现在，我被告知可以在任何频率下运行ADC，但您需要使用5 5hz时钟来启动转换并从ADC读取值。

我这样做的方式是让一个进程以5 5hz的频率运行，并在时钟的上升沿设置一个标志，比如"start_convert“到”1“，从而启动转换。

PROCESS (CLK_5HZ)       
BEGIN
    IF (CLK_5HZ'EVENT AND CLK_5HZ = '1') THEN
        START_CONVERT <= '1';
    END IF;
END PROCESS;

然后我有一个用于ADC的状态机；

PROCESS (CURR_STATE, INTR)
                BEGIN

                CASE CURR_STATE IS

                        WHEN STARTUP =>
                            WR <= '0';
                            READ_DATA <= '0';
                            IF (START_CONVERT = '1') THEN
                                NEXT_STATE <= CONVERT;
                            ELSE
                                NEXT_STATE <= STARTUP;
                            END IF;

                        WHEN CONVERT =>
                            IF (INTR = '0' AND STREAM = '1') THEN
                                NEXT_STATE <= WAIT500;
                            ELSIF (INTR = '0' AND STREAM = '0') THEN
                                NEXT_STATE <= READ1;
                            ELSE
                                NEXT_STATE <= CONVERT;
                            END IF;
                            WR <= '1';
                            READ_DATA <= '0';

                        WHEN WAIT10 =>
                            IF (COUNTER_WAIT = 10) THEN
                                NEXT_STATE <= READ1;
                            ELSE
                                NEXT_STATE <= WAIT10;
                            END IF;
                            COUNTER_WAIT <= COUNTER_WAIT + 1;

                        WHEN READ1 =>
                            NEXT_STATE <= CONVERT;
                            WR <= '1';
                            READ_DATA <= '1';

                        WHEN OTHERS =>
                            NEXT_STATE <= STARTUP;
                END CASE;
                END PROCESS;

然后我使用另一个5 5hz的过程来检测READ_DATA是否为1，这样我就可以从模数转换器中读取值。

PROCESS (CLK_5HZ, RST)
    BEGIN
    IF (RST = '1') THEN
    Y <= (OTHERS => '0');
    ELSIF (CLK_5HZ'EVENT AND CLK_5HZ = '1') THEN
        IF (READ_DATA = '1') THEN
        Y <= DATA_IN (0) & DATA_IN (1) &
         DATA_IN (2) & DATA_IN (3) &
         DATA_IN (4) & DATA_IN (5) &
         DATA_IN (6) & DATA_IN (7);
    END IF;
   END IF;
END PROCESS;

有没有人能告诉我这是不是正确的方法？

编辑:我正在使用Spartan-3板连接模数转换器(ADC0804)。

Answer 1

当不知道你试图连接的设备的细节时，很难给出具体的建议。

然而，关于您的代码，有几个一般性的注释：

• 您的异步进程( PROCESS (CURR_STATE, INTR))在合成它时将生成相当多的闩锁，因为您并没有在所有情况下都设置所有的信号。例如，WR和READ_DATA未设置为您的WAIT10状态。这很可能会导致严重的时间问题，所以纠正这个问题是你绝对想做的事情。
• 在同一进程中的WAIT10状态会给你一个组合循环，因为它会在COUNTER_WAIT更新的时候运行。由于该状态也会更新COUNTER_WAIT，理论上它将继续运行，但实际上大多数合成器只会给你一个错误(我认为)。您将需要将递增转移到同步/时钟进程，这也将使您能够控制每个周期所需的时间。
• 您的5 Hz进程似乎运行在单独的时钟(CLK_5HZ)上。我假设你的系统的其余部分正在以更快的时钟运行？这实际上给了你两个(或更多)时钟域，它们需要特殊的接口逻辑来相互连接。一个好得多的解决方案是在相同的(快速)时钟上运行所有东西，并使用时钟启用来控制较慢的进程。因此，每件事都是天生同步的，不应该给你带来任何令人讨厌的时间惊喜。