[发明专利]一种面向非特定AD的可配置多功能控制系统及方法

说明书

一种面向非特定AD的可配置多功能控制系统及方法，控制系统包括wishbone总线接口模块、寄存器控制模块、多功能控制模块、时序控制模块、单采数据存储模块以及循采数据存储模块。本发明设计了通用片内总线wishbone总线接口，通过该总线接口可以配置相关的参数；通过参数配置的方式，实现多种信号的有序输出，从而完成适用于不同AD的采集控制时序；通过参数配置，完成串/并采集数据的采集和大容量存储；功能上支持AD单采和循采功能，支持通道的模拟开关切换，支持通道可选择的循环采集功能，支持模拟开关打开时间和关闭时间可配置功能，支持单通道采集点数可配置功能，能够覆盖多种场景的应用需求。

技术领域

本发明属于AD采集领域，涉及一种面向非特定AD的可配置多功能控制系统及方法。

背景技术

现有的AD采集控制领域中，AD芯片的采集时序控制有两种方法：一种是处理器通过软件对AD芯片的每一根信号进行单独控制，完成AD采集时序输出和AD采集数据的记录存储；另一种是在可编程逻辑器件中实现AD采集时序的自动输出和数据采集，通过处理器控制可编程逻辑器件完成AD采集时序输出的启动操作和采集数据的回读操作。

上述的两种方法都存在一定的缺陷，很难满足当前复杂多变的应用需求。

具体的：第一种方法的软件控制AD时序时间不准确，采样率低，功能单一，处理器负载重。第二种方法的AD控制时序单一，只支持一种AD采集时序的控制，而且由于AD采集设计功能单一，不能满足复杂多变的应用需求。此外，这两种方法存在三个共同的缺陷：(1)通用性不强；(2)功能不够完善；(3)重新设计周期长，成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种面向非特定AD的可配置多功能控制系统及方法，能够兼容多种类型AD芯片，具备单通道采集和循环采集两种模式，参数能够进行配置，满足多种场景的应用需求，功能多样，能够降低设计周期和成本。

为了实现上述目的，本发明面向非特定AD的可配置多功能控制系统，包括wishbone总线接口模块、寄存器控制模块、多功能控制模块、时序控制模块、单采数据存储模块以及循采数据存储模块；wishbone总线接口模块通过wishbone总线完成系统相关参数的配置并将AD的采集数据回读；寄存器控制模块包括系统所需的多种多功能控制寄存器以及时序控制寄存器；多功能控制模块通过多功能控制状态机控制单采和循采的配置以及不同采集功能的启停；时序控制模块通过AD时序控制状态机控制计时器进行计时，使AD的采集数据锁存在寄存器并产生缓存器写信号；单采数据存储模块与循采数据存储模块用于存储采集数据。

优选的，所述的多功能控制寄存器包括模式寄存器、启动寄存器、单采通道设置寄存器、循采起始通道号寄存器、循采停止通道号寄存器、循采最大通道号寄存器、通道使能寄存器、通道切换打开时间配置寄存器、通道切换关闭时间配置寄存器、采样间隔配置寄存器、采集点数配置寄存器、单采状态寄存器、循采状态寄存器、单采数据寄存器、循采数据寄存器、清FIFO寄存器、中断使能寄存器、中断触发级设置寄存器、超时时间设置寄存器、中断状态寄存器及软复位寄存器。所述的通道使能寄存器设置有8个。

优选的，所述的时序控制寄存器包括8个上升沿时间配置寄存器和8个下降沿时间配置寄存器；时序控制寄存器还包括采集结束时刻配置寄存器、时钟信号的起始时刻配置寄存器、半周期时间配置和周期个数配置寄存器、数据锁存时刻配置寄存器、输入信号状态错误寄存器、数据移位寄存器、控制信号使能寄存器、配置串行/并行模式的控制寄存器；所述的8个上升沿时间配置寄存器和8个下降沿时间配置寄存器控制8根控制信号的上升沿跳变时刻和下降沿跳变时刻，8根控制信号分为6个输出信号和2个输入信号。

所述的多功能控制模块对单采和循采的配置以及不同采集功能的启停进行控制，具体包括对停止方式、模拟开关的类型、采集点数、采集间隔、通道切换的打开时间和关闭时间、循采的起始通道和停止通道、256路通道使能、中断设置以及软复位的控制。