一种PC104温度采集卡的设计

成使能，锁存数据。
　　
　　AD7711采用自时钟方式。SCLK提供串行时钟输出；SDATA是串行数据位；/DRDY的下降沿表明数据字准备好，当传送完毕时恢复到高电平；/TFS、/RFS是发送和接收数据帧同步信号；A0是地址输入，表明是对AD7711控制寄存器操作，还是对AD7711数据或校准寄存器操作。
　　
　　图2
　　
　　2通道控制器的设计
　　
　　2．1逻辑框图
　　
　　这里采用CPLD器件FLEX10K50QC240来实现通道控制器的所有逻辑。其内部逻辑原理框图如图2所示。主要的功能有：①包含有若干个控制或状态寄存器，主要用来设置工作参数和对AD7711通道进行控制；②对AD7711的数字界面提供接口；③提供足够的数据缓冲能力；④具有可编程的采样时钟发生器；⑤具有内部RAM和控制读取片外串口E2PROM的能力。
　　
　　当主机的PC104总线地址被驱动时，则在ALE的下降沿锁存地址。当选中板卡地址时（这里以0x280～0x28f为例），则利用/IOW的上升沿锁存数据，并根据地址译码的不同，锁存到不同的寄存器里。这里有四个控制寄存器，即通道操作寄存器（CtlReg,0x282）、板卡命令寄存器（CmdReg,0x286）、用于串口E2PROM和内部RAM的存储器操作控制寄存器（EepReg，其中包括用于控制的16位寄存器0x288和数据寄存器0x289）及参数寄存器（ParaReg,0x280）。由于通道操作寄存器是32位，主机对同一个口地址（如0x282）连续进行两个16位写操作，因此利用两个连续的/IOW写数据。通道操作寄存器低24位是写入AD7711的数据，即24位控制字或校准数据。高8位的含义如下：
　　
　　R/WF1F0CHCH3CH2CH1CH0
　　R/W：0表示写，1表示读。
　　
　　F1，F0：00表示对AD7711控制寄存器操作，11表示对AD7711校准寄存器操作，01则是读取数据。
　　
　　CHCH3CH3CH1CH0：1xxxx表示全通道操作，0xxxx表示某单通道操作。
　　
　　因为分配给每块采集卡的I/O地址空间有限，所以利用板卡命令寄存器的低8位作为参数数据，高8位作为命令/参数类型。为了稳定可靠地锁存数据，参数寄存器的使能信号由板卡命令寄存器写造中信号延时两个野兔周期得到。参数类型是指采样速率、输出因子、中断号。板卡命令寄存器高8位提供的命令有启动（START）、停止、同步（驱动AD7711的/sync线）、复位、FIFO清零等命令。
　　
　　图2中的粗线表示数据的流向。通道主控器（ChnMaster）与AD7711数字界面接口，负责产生AD7711的所有读写时序。一共有12个通道主控器，可以并行地工作，由通道触发电路（ChnTrigger）触发和指定串/并工作方式。它将通道操作寄存器给出的并行24位控制字或校准数据（由CtlReg.F1F0决定）转换成串行数据，由SDATA发送出去，或者读取AD7711的数据寄存器和控制/校准寄存器，将串行数据转换成24位和16位的并行数据。当通道主控器产生Rdy信号时表示接收完毕，新的数据已经获得。
　　
　　根据通道操作寄存器的24～28位，有全通道和单通道工作方式。
　　
　　当CH=1时，为全通道的数据采集并行工作方式。如果板卡命令START有效，可编程时钟发生器（ProgClkG

《一种PC104温度采集卡的设计(第2页)》