Σχεδίαση και υλοποίηση διάταξης μετρήσεων με το κύκλωμα MAXimator FPGA MAX10 Evaluation kit

Abstract

Στην παρούσα εργασία μελετώνται τα χαρακτηριστικά και η λειτουργία του κυκλώματος αναλογικής/ψηφιακής μετατροπής (Analog to Digital Converter), που βρίσκεται ενσωματωμένο στα κυκλώματα FPGA της οικογένειας ΜΑΧ10 και το οποίο αναπτύσσει η εταιρεία INTEL. Συγκεκριμένα, μελετάται το κύκλωμα αναλογικής ψηφιακής μετατροπής του κυκλώματος FPGA της οικογένειας ΜΑΧ10 με κωδικό 10M08DAF256C8G. Κατά την ανάπτυξη της εργασίας, μελετήθηκε η κατάλληλη διαμόρφωση των παραμέτρων του κυκλώματος αναλογικής ψηφιακής μετατροπής. Επίσης υλοποιήθηκε μια απλή εφαρμογή για τη μέτρηση του ηλεκτρικού δυναμικού που αναπτύσσεται σε συγκεκριμένο αναλογικό κανάλι εισόδου του κυκλώματος αναλογικής ψηφιακής μετατροπής, με τη βοήθεια ποτενσιομέτρου. Η τιμή της μέτρησης που προκύπτει απεικονίζεται σε οθόνη LED επτά τομέων, τεσσάρων δεκαδικών ψηφίων. Ο κώδικας περιγραφής κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της εφαρμογής, αναπτύχθηκε σε γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL και δημιουργήθηκε στο περιβάλλον ανάπτυξης εφαρμογών (IDE) για κυκλώματα FPGA, Quartus Prime Lite Edition. Το υλικό πάνω στο οποίο εκτελείται η εφαρμογή είναι το αναπτυξιακό τυπωμένο κύκλωμα MAXimator της εταιρείας KAMAMI.