华科串行接口AD转换实验报告

微机原理●实验●测试串行接口AD转换实验

专业：电子信息工程

姓名：

班级： 201401 班

学号： U8

日期：年月日

专业电子信息与通信学院班级电信1401班日期2016/05/12 第 4次试验姓名组别 15 指导老师成绩

实验课题串行接口AD转换实验

一．实验目的

1.理解RS232串行通信协议以及接口设计

2.理解SPI串行通信协议

3.掌握RS232串行接口设计

4.掌握SPI串行接口设计

5.掌握串行AD/DA接口设计

二．实验任务

?SPI接口AD转换三个电平数据，打印结果到console,要求采用中断方式。三．实验原理

DAC121S101中断控制方式接口电路

四．实验步骤

1.硬件平台建立

1)参照11章使用XPS创建一个基于AXI总线的最小计算机系统。

2)添加AXI Interrupt Controller IP核：

a.在IP Catalog标签中，双击下面图标创建INTC IP核：

b.将microblaze_0实例的INTERRUPT引脚选择axi_intc_0_INTERRUPT，

如图：

3)加入AXI SPI接口控制器：

a.如图所示，选择AXI SPI。

b.配置SPI接口参数如图所示。这是由于该SPI接口仅需要输出数据，

而且一次传输需要16位数据，一个从设备，且D/A转换芯片要求SCLK

最高速率30MHz，由于AXI总线频率为100MHz，一次分频比为8，此

时SCLK的频率仅为。

c.设置端口连接配置，如图：

4)为AXI INTC添加中断源，如图：

5)配置UCF文件：

在UCF文件中修改如图所示配置，此时是通过PMOD JA上排插针进行连接：

NET "CLK" TNM_NET = sys_clk_pin;

TIMESPEC TS_sys_clk_pin = PERIOD sys_clk_pin 100000 kHz;

NET "CLK" LOC = "E3" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "RESET" LOC = "E16" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "RsRx" LOC = "C4" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "RsTx" LOC = "D4" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "axi_spi_0_SS_pin" LOC = "B13" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "axi_spi_0_MOSI_pin" LOC = "F14" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "axi_spi_0_MISO_pin" LOC = "D17" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

NET "axi_spi_0_SCK_pin" LOC = "E17" | IOSTANDARD = "LVCMOS33";

6)创建工程过程完成后，

a.在主界面下选择Hardware->Generate Netlist;

b.在主界面下选择Hardware->Generate Bitstream;

c.单击Graphical Design View，可以看到系统的连接图，如下：

2.软件平台建立

(1)SDK提供的外设驱动以及应用程序

1.点击project->Expert Hardware Design to SDK…，点击

Export&Launch SDK：

2.在SDK中，建一个空的c文件，输入源代码

(2)源代码：

#include""

#include""

#include""

#include""

#define BUFFER_SIZE 2

void SpiIntrandler(void *CallBackRef,u32 Statusevent,u32 Bytecount);

static XIntc IntcInstance;

static XSpi SpiInstance;

volatile int TransferInProgress;

int Error;

u8 ReadBuffer[BUFFER_SIZE];

u8 WriteBuffer[BUFFER_SIZE];

int main(void)

{

int Status;

Status=XSpi_Initialize(&SpiInstance,XPAR_SPI_0_DEVICE_ID);

Status=XIntc_Initialize(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_DEVICE_ID);

Status=XIntc_Connect(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_SPI_0_VEC_ID,(XInterruptHandler) XSpi_InterruptHandler,(void *)&SpiInstance);

Status=XIntc_Start(&IntcInstance,XIN_REAL_MODE);

XIntc_Enable(&IntcInstance,XPAR_INTC_0_SPI_0_VEC_ID);

microblaze_register_handler((XInterruptHandler)XIntc_InterruptHandler,&IntcInstance );

microblaze_enable_interrupts();

XSpi_SetStatusHandler(&SpiInstance,&SpiInstance,(XSpi_StatusHandler)SpiIntrandler); Status = XSpi_SetOptions(&SpiInstance,XSP_MASTER_OPTION |XSP_CLK_PHASE_1_OPTION); Status = XSpi_SetSlaveSelect(&SpiInstance,1);

XSpi_Start(&SpiInstance);

while(1){

TransferInProgress = TRUE;

XSpi_Transfer(&SpiInstance,WriteBuffer,ReadBuffer,2);

while(TransferInProgress);

u16 temp;

temp = ReadBuffer[1] << 8;

temp += ReadBuffer[0];

xil_printf("adc = %d\n\r", temp);

int i;

for(i = 0; i < 5000000; i++);

}

return XST_SUCCESS;

}

void SpiIntrandler(void *CallBackRef, u32 StatusEvent, u32 ByteCount)

{

TransferInProgress = FALSE;

if (StatusEvent != XSP_SR_RX_EMPTY_MASK){

Error++;

}

}

五．实验结果和调试过程

1、连接好硬件模块，并分别将A/D模块的J2插针1号引脚分别连接到GND

和VCC，在调试环境下，设置断点如下图1所示，每次执行RESUME之后，展开RENDBUFFER可以得到如下图2和图3所示结果。

图1、调试断点设置

2、实验结果

（1）Vin连接到3V3时，可以看到控制台稳定输出4095

（2）Vin连接到GND时，可以看到控制台稳定输出0

（3）当Vin悬空时，可以看到控制台输出一串随机数，处于不稳定状态

六．实验心得