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ad27f2a94c
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0e67bfc6dc
Author | SHA1 | Date |
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0e67bfc6dc | |
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9b81123138 | |
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9b35a04234 | |
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5f2364b5cf |
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@ -0,0 +1,168 @@
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module adc_driver(
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input clk,
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input rstn,
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input adc_so,
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output adc_si,
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output adc_ss,
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output adc_sck,
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output [1:0] channel,
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output [11:0] adc_val,
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output vld,
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input ack
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);
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reg [1:0] channel_ff = 0;
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reg [11:0] adc_val_ff = 0;
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reg vld_ff = 0;
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assign channel = channel_ff;
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assign adc_val = adc_val_ff;
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assign vld = vld_ff;
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reg [2:0] sck_strobe = 0;
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wire strobe = &sck_strobe;
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wire strobe2 = &(sck_strobe^3'b100);
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always @(posedge clk) begin
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if (rstn)
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sck_strobe <= sck_strobe + 1;
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else
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sck_strobe <= 0;
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end
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localparam INIT = 0, CONFIG = 1, ADC = 2;
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reg [1:0] state = INIT;
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reg [1:0] state_next;
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reg [4:0] bit_pos = 0;
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reg [4:0] bit_pos_next;
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reg [15:0] so_ff = 0;
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reg [15:0] so_ff_next;
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reg write_out;
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reg sck_next;
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reg ss_next;
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reg si_next;
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reg adc_si_ff = 1;
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reg adc_ss_ff = 1;
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reg adc_sck_ff = 1;
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||||||
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assign adc_si = adc_si_ff;
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||||||
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assign adc_ss = adc_ss_ff;
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||||||
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assign adc_sck = adc_sck_ff;
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||||||
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wire [15:0] config_word;
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wire config_bit;
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assign config_word = {
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1'b0, // ADC Mode Control
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4'b0100, // Standard_Ext
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4'b0011, // Up to AIN3
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|
2'b01, // reset FIFO
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||||||
|
2'b00, // normal PM mode
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||||||
|
1'b1, // include channel number in output
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||||||
|
1'b0, // SWCNV enable, not used in external clock mode
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||||||
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1'b0 // reserved
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||||||
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};
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||||||
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assign config_bit = config_word[15-bit_pos[4:1]];
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||||||
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always @* begin
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||||||
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state_next = state;
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||||||
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bit_pos_next = bit_pos;
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write_out = 0;
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so_ff_next = so_ff;
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sck_next = 1;
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||||||
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ss_next = 1;
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||||||
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if (rstn) begin
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// latch sck and ss state until the strobe happens
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si_next = adc_si;
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|
ss_next = adc_ss;
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||||||
|
sck_next = adc_sck;
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||||||
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if (strobe2) begin
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||||||
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if (state == CONFIG || state == ADC) begin
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// deassert slave select so it can be triggered on the next frame
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if (bit_pos == 31 & ~ss_next & ~adc_sck) begin
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ss_next = 1;
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||||||
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//bit_pos_next = 0; // don't need this because it's going to
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||||||
|
// overflow
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||||||
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end else begin
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||||||
|
ss_next = 0;
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||||||
|
end
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||||||
|
end
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||||||
|
end
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||||||
|
if (strobe) begin
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||||||
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case (state)
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|
INIT: begin
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||||||
|
ss_next = 0;
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||||||
|
state_next = CONFIG;
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||||||
|
bit_pos_next = 0;
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||||||
|
end
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||||||
|
CONFIG: begin
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||||||
|
sck_next = bit_pos[0];
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||||||
|
bit_pos_next = bit_pos + 1;
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||||||
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// update on the falling edge
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||||||
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if (adc_sck) begin
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||||||
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si_next = config_bit;
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||||||
|
end
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||||||
|
// switch state on the rising edge after the overflow
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||||||
|
// and reassert ss to start the next frame
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||||||
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if (~adc_sck & (bit_pos == 31)) begin
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||||||
|
//ss_next = 0;
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|
state_next = ADC;
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||||||
|
end
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||||||
|
end
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||||||
|
ADC: begin
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|
//ss_next = 0;
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||||||
|
si_next = 0;
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||||||
|
sck_next = bit_pos[0];
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||||||
|
bit_pos_next = bit_pos + 1;
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||||||
|
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||||||
|
// update bit pos state on the rising edge
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||||||
|
// shift in data as well
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||||||
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if (~adc_sck) begin
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||||||
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so_ff_next = {so_ff[14:0], adc_so};
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||||||
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||||||
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// after reading the last bit
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||||||
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// deassert ss so it can be reasserted on the next rising edge
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||||||
|
if (bit_pos == 31) begin
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||||||
|
//ss_next = 1;
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||||||
|
write_out = 1;
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||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state_next = INIT;
|
||||||
|
bit_pos_next = 0;
|
||||||
|
sck_next = 1;
|
||||||
|
ss_next = 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
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||||||
|
state <= state_next;
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||||||
|
bit_pos <= bit_pos_next;
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||||||
|
adc_sck_ff <= sck_next;
|
||||||
|
adc_ss_ff <= ss_next;
|
||||||
|
adc_si_ff <= si_next;
|
||||||
|
so_ff <= so_ff_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// write the data out when write_out is asserted
|
||||||
|
if (write_out) begin
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||||||
|
{channel_ff, adc_val_ff} <= so_ff_next[13:0];
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||||||
|
vld_ff <= 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
// deassert vld when the data is acknowledged
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||||||
|
if (ack)
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||||||
|
vld_ff <= 0;
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||||||
|
end
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||||||
|
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||||||
|
endmodule
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@ -0,0 +1,2 @@
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||||||
|
a.out
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||||||
|
*.vcd
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@ -0,0 +1,165 @@
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||||||
|
`timescale 10ns/10ns
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||||||
|
module top();
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reg clk = 0;
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reg rstn = 1;
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|
reg adc_so = 1;
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wire adc_si;
|
||||||
|
wire adc_sck;
|
||||||
|
wire adc_ss;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg sck_old = 1;
|
||||||
|
reg ss_old = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [1:0] channel;
|
||||||
|
wire [11:0] adc_val;
|
||||||
|
wire vld;
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||||||
|
|
||||||
|
reg ack = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
adc_driver dut(
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rstn(rstn),
|
||||||
|
.adc_so(adc_so),
|
||||||
|
.adc_si(adc_si),
|
||||||
|
.adc_ss(adc_ss),
|
||||||
|
.adc_sck(adc_sck),
|
||||||
|
|
||||||
|
.channel(channel),
|
||||||
|
.adc_val(adc_val),
|
||||||
|
.vld(vld),
|
||||||
|
.ack(ack)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
reg configured;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [15:0] out;
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||||||
|
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||||||
|
initial begin
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|
clk = 0;
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||||||
|
rstn = 1;
|
||||||
|
adc_so = 1;
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||||||
|
sck_old = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
configured = 0;
|
||||||
|
out = 0;
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||||||
|
|
||||||
|
$dumpfile("adc_driver_tb.vcd");
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||||||
|
$dumpvars;
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||||||
|
end
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|
always
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||||||
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#2 clk = !clk;
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||||||
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reg enabled;
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integer bit_pos;
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integer channel_num;
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integer tosend;
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||||||
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integer configdata;
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||||||
|
integer adc_pos;
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||||||
|
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||||||
|
integer adc_out[3:0];
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||||||
|
integer expected[3:0];
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||||||
|
|
||||||
|
integer i;
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||||||
|
initial begin
|
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|
bit_pos = 0;
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||||||
|
channel_num = 0;
|
||||||
|
tosend = 0;
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||||||
|
enabled = 0;
|
||||||
|
configdata = 0;
|
||||||
|
adc_pos = 0;
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||||||
|
adc_so = 1;
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||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 4; i++) begin
|
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|
#1 adc_pos = i;
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||||||
|
#1 expected[i] = out;
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||||||
|
end
|
||||||
|
adc_pos = 0;
|
||||||
|
for (i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
adc_out[i] = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
case (adc_pos[1:0])
|
||||||
|
2'b00: out = 16'h01ff;
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||||||
|
2'b01: out = 16'h1fff;
|
||||||
|
2'b10: out = 16'h2dea;
|
||||||
|
2'b11: out = 16'h3caf;
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
if (~adc_ss & ss_old) begin
|
||||||
|
enabled <= 1;
|
||||||
|
//bit_pos <= 0;
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||||||
|
end
|
||||||
|
if (enabled) begin
|
||||||
|
if (!configured) begin
|
||||||
|
// load into configdata if it hasn't
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||||||
|
// been configured yet
|
||||||
|
if (~sck_old & adc_sck) begin
|
||||||
|
configdata <= (configdata << 1) | adc_si;
|
||||||
|
if (bit_pos >= 15) begin
|
||||||
|
configured <= 1;
|
||||||
|
bit_pos <= 0;
|
||||||
|
end else
|
||||||
|
bit_pos <= bit_pos + 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
if (~sck_old & adc_sck) begin
|
||||||
|
// TODO make sure the input is zero
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||||||
|
end
|
||||||
|
if (sck_old & ~adc_sck) begin
|
||||||
|
// otherwise start loading in adc data
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||||||
|
if (bit_pos >= 15) begin
|
||||||
|
bit_pos <= 0;
|
||||||
|
end else
|
||||||
|
bit_pos <= bit_pos + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
adc_so <= out[15-bit_pos];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (vld & configured & ~ack) begin
|
||||||
|
adc_pos <= adc_pos + 1;
|
||||||
|
adc_out[channel] = adc_val;
|
||||||
|
ack <= 1;
|
||||||
|
if (channel == 3) begin
|
||||||
|
// TODO check configdata
|
||||||
|
i = {
|
||||||
|
1'b0, // ADC Mode Control
|
||||||
|
4'b0100, // Standard_Ext
|
||||||
|
4'b0011, // Up to AIN3
|
||||||
|
2'b01, // reset FIFO
|
||||||
|
2'b00, // normal PM mode
|
||||||
|
1'b1, // include channel number in output
|
||||||
|
1'b0, // SWCNV enable, not used in external clock mode
|
||||||
|
1'b0 // reserved
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (configdata != i)
|
||||||
|
$display("config %d != %d", configdata, i);
|
||||||
|
for (i = 0; i < 4; i++) begin
|
||||||
|
if (adc_out[i] != (12'hfff & expected[i]) )
|
||||||
|
$display("adc %x %x != %x", i, adc_out[i], expected[i]);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else
|
||||||
|
ack <= 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
ss_old <= adc_ss;
|
||||||
|
sck_old <= adc_sck;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
#50000
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
|
@ -0,0 +1,37 @@
|
||||||
|
#include "Vadc_driver.h"
|
||||||
|
#include "verilated.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <memory>
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char** argv, char** env) {
|
||||||
|
Verilated::commandArgs(argc, argv);
|
||||||
|
auto driver = std::unique_ptr<Vadc_driver>();
|
||||||
|
uint64_t tick = 0;
|
||||||
|
bool done = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
driver->clk = 0;
|
||||||
|
driver->rstn = 1;
|
||||||
|
driver->adc_so = 0;
|
||||||
|
driver->ack = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
int sck_old = driver->sck;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (!done) {
|
||||||
|
if (tick > 5) {
|
||||||
|
driver->rstn = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if ((tick % 10) == 0) {
|
||||||
|
driver->clk = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if ((tick % 10) == 5) {
|
||||||
|
driver->clk = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
driver->eval();
|
||||||
|
if (driver->sck & !sck_old) {
|
||||||
|
}
|
||||||
|
sck_old = driver->sck;
|
||||||
|
if (driver->vld) {
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
Loading…
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