上篇：基于FIFO实现超声测厚系统 - 接口设计

在下述的内容中，小编将基于用FIFO实现超声测厚系统A/D与ARM接口设计。如果这是您想要了解的内容之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、硬件选择

1、S3C2410处理器

S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核，采用0.18um制造工艺的32位微控制器。该处理器拥有：独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer ，I/O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，IIC-BUS 接口，IIS-BUS 接口，2个USB主机，1个USB设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。S3C2410处理器最高可运行在203MHz。

核心板的尺寸仅相当于名片的2/3大小，尺寸如此小巧的嵌入式核心板是国内首创。开发商可以充分发挥想象力，设计制造出小体积，高性能的嵌入式应用产品。

2、AD9283高速模数转换器

本设计选用了AD公司的AD9283芯片，该芯片工作电压为3.3V，最高工作频率为100MHz，8Bit并口输出。

3、FIFO存储器CY7C4261

FIFO存储器作为A／D与ARM之间的桥梁，其参数指标直接影响数据的采集速度。首先，FIFO存储器的读／写速度要足够快，为方便调试，能和A／D器件的速度相一致；其次，FIFO存储器的存储容量要适宜，如果容量过大会造成资源浪费，如果容量过小会造成溢出或者数据采集速度过慢。

常用被测物厚度为10 mm，当信号长度取前8个波峰，整个系统工作在极限频率100 MHz的情况下，有如下计算：

采样次数=采样速率×时间

=采样速率×（2×厚度×8／超声波速度）

=100×2×0．01×8／5 900

=2 712次

即需要将近3 KB的缓存。该超声波测厚系统需测量厚度50 mm的物体，故需要容量15 K×8 B的FIFO。因此FIFO的深度要大于15 KB；宽度大于A／D的位数，即大于8位；工作速率100 MHz，与A／D采样速率相一致。该设计选用CY公司的FIFO存储器CY7C4261，其采样速率达100 MHz，与AD9283采样速率相同；容量为16 KB×9 B，可以满足数据量要求。

二、接口设计

AD9283是8位模／数转换器，CY7C4261是9位FIFO，S3C2410的数据总线是32位。CY7C4261只需接S3C2410的低8位DO～D7。由于FIFO的先入先出结构，系统中不需要任何地址线的参与，大大简化了电路。A／D采样所得数据要实时送入FIFO，两者的写时钟频率必须一样，且AD9283和CY7C4261的时钟输入都是10 ns，操作起来统一方便。74ALS08是四-二输入与门，把ARM的脉宽调制波输出口中的TOUTl（GPBl），TOUT2（GPB2）配置为通用输出口，对74ALS08的通断进行控制，从而对A／D和FIFO的写时钟进行控制。S3C2410的CLKOUTO与CY7C4261的RCLK相连为FIFO提供读时钟。CY7C4261的全满标志位FF与S3C2410的外部中断EINTl相连用以触发外部中断。S3C2410的nRSTOUTl与CY7C4261的RS相连用以复位FIFO。接口框图如图1所示。

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