EDA用状态机实现ADC0809的采样电路设计

实验六 用状态机实现ADC0809的采样电路设计（1）【实验目的】1 设计实现ADC0809采样的状态机电路；2 掌握状态机的Verilog设计方法；3 学习设计仿真工具的使用方法；4 学习层次化设计方法；【实验内容】1设计实现ADC0809采样电路，启动信号START高电平开始AD转换，此时转换结束标志变为0，当EOC由低变为高，表示转会结束，此时可以置OE为1，ADC输出转换结果。ADC0809控制时序如下： 2编制仿真测试文件，对实验六设计的ADC0809采样电路进行功能仿真。3下载并验证ADC0809的功能。【实验原理】ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。ADC0809的分辨率为8位，转换时间约100us，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。主要控制信号说明：如图1所示，START是转换启动信号，高电平有效；ALE是3位通道选择地址（ADDC、ADDB、ADDA）信号的锁存信号。当模拟量送至某一输入端（如IN1或IN2等），由3位地址信号选择，而地址信号由ALE锁存；EOC是转换情况状态信号（类似于AD574的STATUS），当启动转换约100us后，EOC产生一个负脉冲，以示转换结束；在EOC的上升沿后，若使输出使能信号OE为高电平，则控制打开三态缓冲器，把转换好的8位数据结果输至数据总线。至此ADC0809的一次转换结束了。【程序源代码】module ADC0809C (clk,D,EOC,start,LOCK,OE,Q);input clk,EOC;input 7:0 D;output start,LOCK,OE;output 7:0 Q;reg start,LOCK,OE;reg 7:0 Q;parameter s0=0,s1=1,s2=2,s3=3,s4=4;reg4:0 c_s,n_s;assign clock=clk;always (posedge clk)c_s=n_s;always (c_s,EOC)begin case(c_s)s0: begin start=0;OE=0;LOCK=0; n_s=s1; ends1: begin start=1;OE=0;LOCK=0; n_s=s2; ends2: begin start=0;OE=0;LOCK=0; if(EOC) n_s=s3; else n_s=s2; ends3: begin start=0;OE=1;LOCK=0; n_s=s4; ends4: begin start=0;OE=1;LOCK=1; n_s=s0; enddefault begin start=0;OE=0;LOCK=0; n_s=s0; endendcaseendalways(posedge clk)begin Q=D;endendmodule【元件符号与总框图】【仿真和测试结果】上图为仿真结果，clk,D,EOC，为输入信号，当EOC输入为低电平时，A/D转换开始转换，如上图仿真结果显示，当EOC低电平结束时，OE为高电平，然后延时一段即LOCK信号为1时，A/D转换器转换的值送到Q输出。第一个EOC为高电平和EOC低电平没有到达高电平时，输出的Q值一直为0；EOC由高电平变为低电平时，START信号有效；到第一个EOC为低电平转换结束以后，OE 为高电平时，输入D的值为11，此时输出Q中的值也为11，同样，第二个EOC低电平开始时，START信号有效；EOC低电平结束以后，OE信号有效，A/D转换的值送到Q端输出，值为32.由仿真结果分析得：这个控制器可正常控制A/D转换的过程。【管脚分配过程】【实验心得和体会】通过本次实验，进一步掌握了状态机的veril