模数转换器可编程功能的设计实现

• 作 者: 杨淑明
• 机 构: 合肥工业大学
• 出 处: 合肥工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 串行外设接口 可编程控制 模数转换器 控制模块 仿真设计

混合信号芯片的可编程控制是指通过片外编程,配置片内寄存器,从而控制片内数字或模拟电路模块的工作状态以扩展芯片的功能或者优化芯片的性能。对于A／D转换器来讲,基准电压源电路、参考电压缓冲电路、时钟电路以及偏置网络电路等都存在可编程控制的需要。　　
片内控制逻辑电路对整个芯片起到统领全局的作用,控制着芯片内部各个模块的工作状态。将接口电路与片内控制逻辑电路相结合,可以进行片外编程控制,提高芯片的应用范围,增加其使用价值。可编程控制是目前混合信号芯片发展的一个方向,对此进行深入研究具有重要的实用价值。目前国外高速A／D、D／A转换芯片中大都集成了性能优良的控制器,更是今后转换器电路的发展趋势。　　
本文的主要目的是设计应用于14位流水线A／D转换器中的串行接口电路和控制逻辑电路。在全面分析A／D转换器预期要实现的各种功能的基础上,设计出ADC中的串行通信模块以及控制电路,达到实现片外可编程控制的目的。通过本文的研究,完成了串行通信模块、数字逻辑电路以及模拟电路的控制模块的设计、仿真以及验证。　　
论文的主要研究工作和成果如下:(1)设计了模数转换器的串行外设接口(SPI),并完成了综合和仿真；(2)设计了A／D转换器中基准电压源电路、参考电压缓冲电路、时钟稳定电路以及偏置网络电路的可编程控制模块；(3)实现了数据从SPI接口输入、配置、到产生相应控制信号,并使对应模拟电路实现预期功能的全过程。