FPGA简介
FPGA（现场可编程门阵列）作为可编程逻辑器材，是在PAL等逻辑器材的基础上开展而来，其规划比较大，能够替代几百块通用IC芯片。它的结构首要由3部分组成：一个二维的逻辑块阵列，构成了其逻辑组成中心；输入／输出块；衔接逻辑块的互连资源。跟着超大规划集成电路工艺的不断提高，FPGA的规划也越来越大，它的单片逻辑门数已可达上百万门，功用也不断增强。用户能够在其基础上简略方便的完结规划。本规划选用芯片EP2C35F672C6。
运用FPGA规划数字体系电路首要有如下特色：
1）规划活络FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其作业状况的，因而，作业时需求对片内的RAM进行编程。用户能够依据不同的装备方式，选用不同的编程方法。
2）集成度高 一片FPGA可替代几片、几十片甚至上百片中小规划的数字集成电路芯片。
3）作业速度快FPGA的规划思维是并行的规划思维，而不是次序履行的软件思维，这样在规划上就大大提高了体系的作业速度。
4）降低成本 跟着FPGA的工艺开展，FPGA现已战胜本身价位高的缺陷，具有较高的性价比。
在雷达规划中，需求对接纳到的信号首要进行模数转化，其转化速度和精确性直接决议了之后FFT等运算的精确性，终究影响雷达丈量精度。介绍了一种依据FPGA，使用芯片ADS7890完成一种快速14位串行AD转化，对体系的软件和硬件做了阐明。硬件部分首要为ADS7890的根本外围电路以及芯片EP2C35F672C与其的操控衔接，软件部分使用Quartus II 8．0编程。
当时实时测距技能有超声波测距、激光测距、雷达测距等。在原理上以上几种测距方法相似，但毫米波雷达测距战胜了其他几种勘探方法在运用中的一些缺陷。毫米波雷达有安稳的勘探功用，与光学比较，它不易受目标物外表形状和色彩的影响，而与超声波、红外线比较，它不受大气紊流的影响，且受雨、雾、雪、阳光、尘埃等的搅扰小。雷达接纳到的信号为一调频接连波信号，而跟着数字化的开展，在检测、操控等范畴，越来越多的模仿信号需求转化成数字信号进行处理。AD转化便是将输入的模仿信号以二进制数字输出的进程，依据香农（Shannon）定理：假如随时刻改变的模仿信号的最高频率为ω，只需依照采样频率ωs≥2ωmax进行采样，那么取出的样品系列（f1*（t）、f2*（t），…）就足以代表（或康复）f（t）。其首要包括采样、坚持、量化和编程4个进程。
对应特定的使用，AD转化要求不同，在高频雷达规划中，要求AD转化有较高的转化速度，才干实时测距；而终究雷达测距的精度，与AD转化、FFT的位数有直接关系。一些自带AD的单片机不只数据处理速度慢，且AD位数也达不到要求，故本规划选用依据FPGA渠道，使用ADS78 90完成快速、高精度的模数转化。
1 体系硬件电路
体系首要整体结构如图1所示。
该体系选用ALTERA公司的芯片EP2C35F672C6为操控中心，对ADS7890进行操控及转化成果数据处理。雷达测距可选用雷达IVS-167，它是Innosent公司推出的一款IVS（Innosent VCO stereo）系列的K-波段带VCO的雷达收发器。因为选用平面微带天线结构，且收发天线合一，使得其外形非常细巧，在作业中不只节能省电，并且非常易于集成于各种电路，也易于在装置环境中构建模块维护设备。
在本规划中，以雷达接纳信号为模仿信号输入，经过功放电路使输入信号到达AD转化芯片要求，再使用FPGA发生时序操控ADS7890串行发送数字信号的开端、完毕，并对接纳到的数据处理后经过led显现成果。
1．1 芯片ADS7890
ADS7890是一种高位快速AD转化芯片，包括2．5 V内部参阅电压的模仿14位串行AD转化器，其最高采样率为1．25 MSPS，具有48个引脚，可作为SPI或DSP接口。芯片中含省电设备，当转化速度较低时进入省电方式。芯片可使用于光电传感器、电机电流／电压传感器、医疗检测仪器、高速数据收集体系等。
ADS7890的根本外围电路如图2所示。模仿地与数字地分隔。
、SDO 5个引脚与操控芯片相连。
2 体系软件规划
FPGA的根本操控时序图如图3所示。FS位为数据帧格局调理，其为高时为SPI方式，置低时为DSP方式，此规划用于SPI，将FS置高。CS下降沿触发ADS7890发送数据，在SCLK上升沿发送一位数据，14个脉冲对应AD转化的14位成果，之后用1、2个SCLK周期作为延时，以确保AD成果正确性。设置一位BUSY作为忙标志，置高后不接受数据。设置一复位位RESRT。SDO为数据传输位。
编程规划选用VHDL言语。VHDL首要用于描绘数字体系的结构、行为、功用和接口。除了含有许多硬件特征的句子外，VHDL的言语方式和描绘风格与句法非常相似于一般的计算机高档言语。一个完好的VHDL言语程序一般含有5个部分：实体（EnTIty）、结构体（ArcbAtecture）、装备（ConfiguraTIon）、程序包（Package）和库（Library）。
源程序中的结构体界说如下。留意ADS7890的输入对应的是EP2C35F672C6的输出。
3 定论
跟着数字化的开展，AD转化在各个范畴得到了充沛的使用，而对其的要求也越来越高。本规划选用高集成度的FPGA为硬件渠道，完成对高分辨率模数转化芯片ADS7890的操控使用，经实践查验具有较高转化精度，对快速改变的输入信号具有反响活络，体系测验精确、安稳牢靠。
