Analog Discovery Studio（简称“ADS”）从进入大家的视线时便以功能齐全的便携式测试、测量设备，配备13种仪器，提供一整套台式仪器为亮点，迅速获得大家关注。今天，IECUBE将带大家走进“如何用Analog Discovery Studio（简称“ADS”）来分析DAC, ADC和SPI数据”的实验案例！一起看看吧。

ADS是一款Digilent推出的混合信号示波器，可作为示波器查看来自梯形电阻DAC的模拟数据，可用逻辑分析仪查看和解码ADC的SPI总线，也可以使用波形发生器触发信号ADC的模拟输入。并且配合 Digilent Cmod S7，用同样的原理和仪器来解码SPI总线或模拟信号，说明如何使用ADS与许多不同的信号进行交互。

这里使用Cmod S7上的FPGA（Xilinx Spartan 7芯片）来实现SPI主模块，不断发送由FPGA板载两通道模数转换器（ADC）捕获到的数据。该数据同时发送到梯形电阻数字模数转换器（DAC）Pmod R2R上 ，以转换为模拟数据。ADS用于向Cmod S7的模拟输入引脚提供模拟信号，从Pmod R2R捕获模拟电压，并通过Cmod S7的SPI模块控制和采集数据。

硬件介绍

Analog Discovery Studio包含：

Cmod S7-25面包板式FPGA开发板，具有：

Pmod R2R梯形电阻DAC

安装了以下软件的计算机：

硬件设定

1.将Cmod S7连接到面包板上。

2.使用MTE线缆将Cmod S7的以下引脚连接到ADS的相应引脚，如下表所示：

3.将Pmod R2R插入Cmod S7的Pmod端口，然后将Pmod R2R的以下引脚连接到ADS的相应引脚，如下表所示：

4.使用MicroUSB线缆将Cmod S7插入ADS的USB端口。

5.使用USB A至B线缆将ADS连接到主机。

6.将ADS接上电源并打开。

软件设定

1.下载并解压缩演示文件

2.打开Adept，然后连接到Cmod S7。在“ 配置”选项卡下，单击“ 浏览”，然后导航到从演示存档提取的文件夹中的“ top.bit”文件。单击“ 程序”按钮将位文件加载到FPGA上。

注意： 或者可以使用Xilinx Vivado 2019.1在Cmod S7的闪存中进行编程。在Vivado的TCL控制台中，将“ program_flash.tcl”脚本连接到Cmod S7，并将“ top.bin”文件编程到闪存中，以便在Cmod S7通电时开始运行演示。

注意： 此演示中使用的完整Vivado项目主要由Verilog编写。

3.打开WaveForms，然后打开工作区“ spi.dwf3work”，该工作区已包含在演示存档的文件夹中。单击屏幕右上角的“对接Windows”按钮，以将所有打开的仪器显示在同一屏幕上。

4.要开始将模拟信号施加到Cmod S7的模拟输入引脚，捕获来自R2R VOUT引脚的模拟数据以及Cmod S7生成的SPI模块，可在“示波器1”和“Wavegen 1”窗格中单击“ 运行”按钮。

操作演示

可以通过在Wavegen 1窗格中更改每个通道的配置来修改Wavegen引脚上生成的模拟信号。默认情况下，通道1设置为输出0伏直流电，而通道2设置为在200微秒内从0伏升至3伏。这些波形可以在“ 示波器1”窗格中Cmod S7输出的序列中看到。SPI模块和R2R在输出从通道1和通道2捕获的数据之间交替切换，每20微秒切换一次通道。

默认情况下，演示使用SPI模式0。可以通过更改StaticIO仪器中CPOL和CPHA按钮的状态来更改此模式。更改SPI模式时，请确保同时在“ 示波器1”窗格中修改SPI总线的“ 活动”和“ 采样”设置。

StaticIO仪器中的RESET按钮和ENABLE开关用于控制编程到Cmod S7中的SPI模块，重置模块以及启用/禁用它。

在示波器1仪器中，黄色曲线（通道1）代表从示波器通道1捕获的电压数据。红色曲线（数学1）代表通过SPI从Cmod S7传输的数据，并转换成原始8位电压数字样本。