基于Verilog HDL数字电位器ADN2850的串口控制
迈肯思科技
发布时间:2019-11-28
 

摘要:数字电位器由于可调精度高,更稳定,定位更准确,操作更方便,数据可长期保存和随时刷新等优点,在某些场合具有模拟电位器不可比拟的优势。论述对数字电位器ADN2850的一种方便的控制方法,通过计算机上的串口直接对ADN2850进行写入和控制。该方法简洁、高效,明显提高了调试效率。给出用Verilog HDL实现该方法的关键程序,该程序已经通过前仿真和板级调试,达到了预期的效果。
关键词:数字电位器;SPI;ADN2850串口;Verilog HDL


0 引 言
    数字电位器是利用微电子技术制成的集成电路,它是依靠电阻阵列和多路模拟开关的组合完成阻值的变化。它没有可动的滑臂,而通过按钮输入信号,或是通过数字输入信号改变数字电位器的阻值。数字电位器由于可调精度高,更稳定,定位更准确,操作更方便,数据可长期保存和随时刷新等优点,在某些场合具有模拟电位器不可比拟的优势。


1 ADN2850的基本结构和工作原理
    ADN2850是ADI公司的双通道,1 024阶非易失性数字电位器。温度系数仅为35 ppm/℃。其功能模块图如图1所示。它的输出电阻W和B之间的阻值主要由中间寄存器RDAC中存储的值决定。RDAC的值可以由外部指令直接赋予或者从内部非易失性存储器E2MEM中载入。E2MEM中的值可以被修改或者被保护。当RDAC中的值被改变后,新的值也可以被存入E2MEM中。之后,新的值将在系统重新上电后自动加载到RDAC中。


账   ADN2850的指令系统包含16种模式,通过一个标准SPI串行接口传送24位命令字决定,高位在先。24位命令字的前4位是命令,接下来4位是地址,后面16位是数据。这些指令可以用于RDAC的值的写入,E2MEM值的改写与复原,电阻值的回读等。


2 SPI接口简介
    SPI是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用4根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间。正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
    SPI的通信以主从方式工作,这种模式通常有1个主设备和1个或多个从设备,一般需要4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。其也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入),SDO(数据输出),SCLK(时钟),CS(片选)。由SCLK提供时钟脉冲,SDI,SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成1位数据传输,输入也使用同样原理。这样,在至少8次时钟信号的改变(上沿和下沿为1次),就可以完成8位数据的传输。ADN2850的SPI接口的4根引脚线分别是SDI,SDO,CLK,CS。

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