Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

FPGA DAN VHDL TEORI, ANTARMUKA DAN APLIKASI Chapter 19 Antarmuka Pada FPGA Xilinx Spartan-3E Ferry Wahyu Wibowo © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "FPGA DAN VHDL TEORI, ANTARMUKA DAN APLIKASI Chapter 19 Antarmuka Pada FPGA Xilinx Spartan-3E Ferry Wahyu Wibowo © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo,"— Transcript presentasi:

1 FPGA DAN VHDL TEORI, ANTARMUKA DAN APLIKASI Chapter 19 Antarmuka Pada FPGA Xilinx Spartan-3E Ferry Wahyu Wibowo © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved

2 Outlines Pendahuluan Analog Capture Circuit Programmable Pre-Amplifier Analog-to-Digital Converter (ADC) Pemrosesan Sinyal Digital Digital-to-Analog Converter (DAC) © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 2

3 Pendahuluan Sistem Perancangan Antarmuka Menggunakan FPGA © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 3

4 Analog Capture Circuit Mencuplik sinyal analog dan mengubahnya menjadi sinyal digital kemudian diproses sistem komputasinya oleh FPGA DAC digunakan sebagai keluaran hasil komputasinya yang berupa sinyal analog © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 4

5 Analog Capture Circuit Analog capture circuit pada FPGA Spartan-3E Starter Kit terdiri dari programmable scaling pre-amplifier dan ADC © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 5

6 Analog Capture Circuit Analog capture circuit terdiri dari Linear Technology LTC pre-amplifier yang dapat diprogram dengan menskala sinyal analog pada header J7 Keluaran pre-amplifier terhubung ke Linear Technology LTC1407A-1 ADC Pre-amplifier dan ADC diprogram secara serial atau dikendalikan oleh FPGA. © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 6

7 Analog Capture Circuit Mengubah tegangan analog pada VINA atau VINB dan mengubahnya menjadi representasi digital 14-bit, D[13:0] © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 7

8 Analog Capture Circuit Gain merupakan pengaturan bati yang diisikan ke programmable pre-amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 8

9 Analog Capture Circuit Tegangan referensi untuk amplifier dan ADC adalah 1,65V yang dibangkitkan melalui tegangan pembagi Jangkah maksimum ADC adalah +1,25V dari tegangan referensi 1,65V Keluaran ADC merupakan 14-bit keluaran digital dua komplemen, sehingga nilainya diskala oleh 8192 atau © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 9

10 Analog Capture Circuit © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 10

11 Analog Capture Circuit © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 11 Nilai digital merupakan representasi signed 14- bit dua komplemen dari jangkah masukan -1,25v sampai +1,25v Jika ingin menghubungkan sinyal alternating current (AC) ke pin masukan VINA atau VINB pada FPGA Spartan-3E harus melalui kapasitor untuk menyaring sinyal direct current (DC), sehingga hanya sinyal AC saja yang akan dilewatkan

12 Analog Capture Circuit © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 12

13 Analog Capture Circuit © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 13 Top level dari amplifier dan ADC

14 Programmable Pre- Amplifier LTC mempunyai dua inverting amplifier dengan gain yang dapat diprogram Tujuan amplifier adalah untuk menskala tegangan pada VINA dan arus pada VINB © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 14

15 Programmable Pre- Amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 15

16 Programmable Pre- Amplifier Pengaturan gain untuk pre-amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 16

17 Programmable Pre- Amplifier Komunikasi berbasis SPI antarmuka dengan amplifier Keluaran AMP_DOUT dari amplifier berulang- ulang mengatur gain sebelumnya, dalam beberapa aplikasi dapat diabaikan Antarmuka amplifier relatif lamban dan hanya mendukung sekitar 10 MHz frekuensi clock © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 17

18 Programmable Pre- Amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 18

19 Programmable Pre- Amplifier AMP_DOUT selalu aktif sehingga tidak dapat membagi sinyal SDO yang sama sebagaimana piranti lainnya FPGA perlu mentransmisikan masing-masing byte MSB yang pertama VHDL untuk memilih gain slave LTC constant gain : std_logic_vector(7 downto 0) := " "; © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 19

20 Programmable Pre- Amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 20 Deskripsi rangkaian untuk mengendalikan Amplifier ini menggunakan bahasa VHDL dengan metode Finite State Machine (FSM) Moore

21 Programmable Pre- Amplifier © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 21 Deskripsi rangkaian untuk mengendalikan Amplifier ini menggunakan bahasa VHDL dengan metode Finite State Machine (FSM) Moore

22 Analog-to-Digital Converter Analog Digital Converter (ADC) yang digunakan adalah LTC 1407A-1 yang mempunyai dua masukan sinyal, masukan keduanya berupa sinyal analog yang di-sampling secara simultan ketika sinyal AD_CONV diaplikasikan ADC ini men-sampling data analog menggunakan serial peripheral interface (SPI). © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 22

23 Analog-to-Digital Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 23

24 Analog-to-Digital Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 24

25 Analog-to-Digital Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 25

26 Pemrosesan Sinyal Digital Proses sinyal digital yang dihasilkan dari ADC untuk menghasilkan pengukuran daya listrik bernilai digital dan hasilnya diteruskan ke DAC menggunakan FPGA Spartan-3E © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 26

27 Pemrosesan Sinyal Digital © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 27

28 Digital-to-Analog Converter Spartan 3E starter kit mempunyai piranti kompatibel dengan SPI, empat channel, Digital- to-Analog Converter (DAC) serial Piranti DAC yang digunakan adalah Linear Technology LTC2624 quad DAC dengan resolusi unsigned 12-bit Empat keluaran dari DAC diperlihatkan pada J5 header yang menggunakan format Digilent 6-pin peripheral module. © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 28

29 Digital-to-Analog Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 29

30 Digital-to-Analog Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 30

31 Digital-to-Analog Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 31

32 Digital-to-Analog Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 32

33 Digital-to-Analog Converter © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 33

34 Digital-to-Analog Converter Channel A dan B menggunakan tegangan referensi 3,3V sedangkan channel C dan D menggunakan referensi 2,5V. Tegangan referensi itu sendiri mempunyai toleransi +5%, sehingga akan ada kaitan variansi pada tegangan keluaran © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 34

35 Digital-to-Analog Converter Tegangan referensi terkait dengan keluaran DAC A dan B sekitar 3,3V+5% Tegangan referensi terkait dengan keluaran DAC C dan D sekitar 2,5V+5% © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 35

36 Digital-to-Analog Converter Pengendali DAC © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved 36

37 TERIMA KASIH © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo, Deepublish. All Rights Reserved


Download ppt "FPGA DAN VHDL TEORI, ANTARMUKA DAN APLIKASI Chapter 19 Antarmuka Pada FPGA Xilinx Spartan-3E Ferry Wahyu Wibowo © Copyright 2014 oleh Ferry Wahyu Wibowo,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google