ADC芯片性能測試邏輯和軟件平臺                     
  一,、系統(tǒng)描述

  本項目主要開發(fā)一款基于XilinxML605以及FMC擴展ADC采集板架構的ADC芯片測試平臺，任務包括邏輯開發(fā)以及相關軟件開發(fā),。

  邏輯部分包括以下部分：

  1.基于XILINXML605開發(fā)板,。

  2.支持擴展FMC子板，支持16bit250Msps以及14bit400MspsADC輸入,。

  3.ADC輸入接口支持數(shù)據(jù)/時鐘相位動態(tài)自適應調(diào)整,。

  4.支持64位寬DDR3控制器，數(shù)據(jù)率為DDR31066MHz-1000MHz,。

  5.支持PCIE1.0x8,，支持PCIeDMA操作，PCIex8模式下,，DMA傳輸速率為1000MB/s左右,。

  6.數(shù)據(jù)傳輸模式支持數(shù)據(jù)長度模式可以配置,。

  7.通過SPI配置周邊器件,，支持8位、16位,、24位及32位協(xié)議,，支持上沿和下沿選擇,。

  二、邏輯系統(tǒng)框圖

  三,、關于模擬前端接口邏輯：

  模擬前端接口同外部模擬端口連接,，接口模塊分為phy和控制邏輯部分：

  ADC接口隨路時鐘支持動態(tài)相位調(diào)整，系統(tǒng)初始化或溫度變化時,，會采用自適應的方法動態(tài)調(diào)整隨路時鐘和ADC數(shù)據(jù)的相位關系,，保證數(shù)據(jù)采集的正確性。結(jié)構如下：

  ADC通道分別設置每個通道工作或不工作,，狀態(tài)可讀：通道當前激活狀態(tài)以及ADC數(shù)據(jù)是否溢出,。

  128位寬數(shù)據(jù)輸出下每個采樣點10-16位寬格式

  l單通道數(shù)據(jù)格式：

  A0A1A2A3A4A5A6A7

  A8A9A10A11A12A13A14A15

  ........

  四、關于DDR3SDRAM

  MemoryController核心模塊采用MIG,。模塊對接TXFIFO和RXFIFO,，采用多通道形式，通過內(nèi)部高速總線互聯(lián),，總線具有仲裁功能,；支持ADC通道和PCIEDMA通道同時申請讀寫DDR3存儲設備。

  其組成形式如下圖所示：

  五,、關于采集模式：

  采集模式支持標準工作模式：

  標準工作模式設置：

  設置單次采集長度Mem-size,；

  設置觸發(fā)Post-trigger點數(shù)；

  Pre-trigger=mem-size-Post-trigger

  采集過程如下所示：

  六,、關于觸發(fā)模式

  軟件觸發(fā)：

  通過PC及控制軟件產(chǎn)生觸發(fā)信號,。

  七、外部控制接口

  外部控制接口/通信接口主要包括以下部分：

  1．SPIMaster

  2．GPIO/DIO

  八,、PCIE總線部分

  PCIE控制器主要分為兩部分：

  1.PCIEendpoint,，采用XilinxFPGA中的硬核完成。

  2.PCIEDMA部分,，需要開發(fā),，完成符合項目需求的DMA控制器邏輯單元。

  為了擴展需要PCIE模塊支持1x,、4x和8x傳輸,，PCIE模塊結(jié)構如下圖：

  九、關于系統(tǒng)軟件

  同邏輯配套的系統(tǒng)軟件功能如下：

  1.支持Windows32bit/Windows64bit的設備驅(qū)動,。

  2.支持LabView,。

  3.提供CommonLibrary支持基本操作。

  4.提供TextbasedAppication例程,，支持VisualC++,。

  整體結(jié)構如下：

  2.驅(qū)動程序函數(shù)定義：

  lhOpen()openHWdevice

  lhClosecloseopeneddevice

  lSetParam_i32setsoftwareregister(32bit)

  lSetParam_i64setsoftwareregister(64bit)

  lGetParam_i32getsoftwareregister(32bit)

  lGetParam_i64getsoftwareregister(64bit)

  lDefTransferdefineabufferforafollowingdatatransfer

  lGetErrorInfothefunctionreturnscompleteerror

  十、ADC性能測試：

  采集控制設置：

  l采集長度

  l采樣率

  l開始/停止

  ADC動態(tài)指標測試如下圖：

  ADC靜態(tài)指標測試如下圖：