LTC?2508-32 是一款具有集成式可配置數字平均濾波器的快速、32 位 SAR ADC。演示板DC2222A-B具有與DC890以及Linduino通信的連接器。演示手冊介紹了如何將主板連接到 DC890 并運行 PScope。它還解釋了如何使用Linduino（或DC590B板）運行QuikEval并以非常慢的數據速率讀取數據。

本博客旨在展示如何使用 Linduino 從 LTC2508-32 實現高速數據采集。Linduino上的QuikEval連接器沒有足夠的GPIO線來控制濾波器的下采樣因子（DF）選擇引腳（SEL1，SEL0）。因此，板載 FPGA 在收到初始配置數據后控制 SEL 線路。I/O 擴展器（我們的工程師稱之為“運動鞋端口”）用于通過 SPI 將配置信息發送到板載 FPGA，進而設置 SEL 線路。如果這令人困惑，請繼續閱讀，它將開始有意義。

Linduino 的速度不夠快，無法以全采樣速度從 LTC2508 捕獲數據。但是，使用高度優化的代碼，避免使用中斷超時并將SPI時鐘調整到4 MHz，可以實現合理的采樣速度。這在本博客的最后一部分進行了解釋。

零件的詳細信息

LTC2508-32 具有兩個數字串行接口，一個用于濾波輸出數據，另一個用于無延遲輸出數據。Linduino上的QuikEval連接器連接到濾波輸出串行接口（SDOA）。

圖1.LTC2508 框圖

濾波后的輸出僅在 SYNC 脈沖后每轉換一次 DF 次數更新一次。MCLK引腳上的每個上升沿都會啟動一個新的轉換。因此，濾波后的輸出在 MCLK 脈沖的 DF 數之后在 I/O 寄存器中可用。請參考下面的流程圖，或在 LTC2508-32 產品手冊中閱讀更多相關信息。數字濾波器可通過引腳綁定 SEL0 和 SEL1 輕松配置為四種不同的下采樣因子。

演示板的詳細信息

本節旨在解釋板載 FPGA 如何根據發送給它的配置數據設置 SEL 引腳。FPGA 等待通過 SPI 發送的 16 位序列配置數據。要發送到FPGA的16位配置數據是：

位 15：選擇串行接口。1 = SDOA，0 = SDOB
位 10：SEL0
位 9：SEL1

其余位由 LTC25XX 系列中的其他器件使用。

FPGA的SPI線連接到運動鞋端口（CS_IN、SDI_IN和SCK_IN）的P5、P6和P7，如下圖所示。這些引腳被位撞擊以創建到FPGA的SPI端口。運動鞋端口的P0-P7的位敲擊是通過傳輸I完成的2C 數據從 Linduino 到 Sneaker Port，這將在下面的部分中解釋。

圖3.整個系統的接線圖

與“運動鞋港口”的通信

運動鞋端口輸出引腳的位敲擊是通過發送 I 來完成的2C 數據。要說我2C 到運動鞋端口，第一個字節是 I2芯片的C地址，第二個字節是P0-P7的數據。FPGA 的 SPI 引腳為 CS = P7、SDI = P6 和 SCK = P5。每個 P0-P7 引腳的狀態轉換為唯一的 I2C 字節。

注意：

為了在SDI線上傳輸0，我們需要將數據線保持低電平，并使SCK線變為低電平、高電平和低電平。這是通過傳輸 0×00、0×20 和 0×00 來實現的。

注意：

為了在SDI線上傳輸1，我們需要將數據線保持高電平，并使SCK線變為低電平、高電平和低電平。這是通過傳輸 0×40、0×60 和 0×40 來實現的。

注意：

如果用戶想使用自己的電路板連接到DC2222A，則需要將QuikEval連接器的引腳2驅動到VCCIO，以便DC2222A的FPGA知道已連接控制器并偵聽其命令。

林杜伊諾代碼：

LTC2508 與 SPI 通信，這些信號通過 QuikEval 連接器單獨訪問，以從器件中讀取數據。你可以在這里找到林杜伊諾代碼。
Linduino代碼可以分為三個獨立的部分：

a） 功能：無效sneaker_port_init（）

該函數將配置數據寫入FPGA，然后發送SYNC脈沖。

P3 = 0 拉WRIN_CS低

i2c_write_byte（SNEAKER_PORT_ADDRESS、CS_LOW）;

for（i = 0; i < 48; ++i）

{

發送配置數據

i2c_write_byte（SNEAKER_PORT_ADDRESS，i2c_data[i]）;

}

P3 = 1 拉高WRIN_CS

i2c_write_byte（SNEAKER_PORT_ADDRESS、CS_HIGH）;

b） 功能：空隙send_pulses（uint8_t引腳，uint16_t num_of_pulses）
此功能將 DF 個脈沖發送到連接到 LTC2508 MCLK 的 CS 引腳。

c） 功能：uint32_t LTC2508_read_data（uint8_t QUIKEVAL_CS、uint16_t *DF）
使用 QuikEval 連接器上的連接通過常規 SPI 從 LTC2508-32 讀取數據。

優化項目

如前所述，Linduino的速度不夠快，無法從LTC2508進行高速數據采集。但是，通過以下步驟，我們可以有一個合理的讀出數據的速度。這個修改后的Linduino代碼可以在以下位置找到：

LTSketchbook部件號200025002508DC2222_interrupt_driven_read

MCLK 由外部時鐘源驅動，以避免切換 CS 引腳時出現延遲。

DRDY 已連接到 INT1。當數據就緒（DRDY）引腳變為低電平時，即當數據在轉換后準備就緒時，將觸發中斷;此時，它被宣讀出來。

在 Linduino 代碼中，數據在中斷服務例程中連續捕獲，并作為十六進制值打印到串行控制臺。以后可以將數據轉換為電壓。

連續打印的數據使用TeraTerm記錄到文件中。以下各節將介紹設置 Tera 術語。

數據被讀出，轉換為電壓并使用Python腳本繪制。

圖5.LTC2508 DRDY# 連接至 INT1 （數字引腳 3）

圖6是示波器照片，顯示了DRDY引腳上脈沖后SDOA線路上的數據。DRDY引腳在MCLK上的DF脈沖數之后觸發。

圖6.示波器照片顯示DRDY脈沖后SDOA的數據。

當MCLK為100 kHz且DF = 256時，可實現的數據速率為390.635 Hz，如下面的示波器所示。

圖7.連續的DRDY脈沖和數據跟隨SDOA線路。

如何設置TeraTerm：

使用此鏈接安裝 Tera 術語。

打開 Tera 術語。

如果“新建連接”選項卡尚未打開，請轉到“文件 à 新連接”。

圖8.在 Tera Term 上設置新連接。

確保Linduino USB已插入。

選擇串行連接和正確的串行端口。

圖9.設置串行COM端口。

去 設置 à 串行端口.

圖 10.打開串行端口。

設置波特率。

圖 11.設置 COM 端口的參數。

將數據記錄設置為文件 à 選擇正確的文件。

圖 12.將數據記錄設置為文件。

保持 Tera Term 打開以查看其他驅動程序寫出的數據。

數據記錄文件現在應包含零件捕獲的所有數據。

現在數據已記錄到 data.txt 中，請確保文件開頭沒有不完整或垃圾數據。這可能是由于在讀取過程中開始的數據記錄。

審核編輯：郭婷