基于xilinx vivado的XADC IP设置使用详解

1 XADC概述

Xilinx 7系列FPGA全系内置了一个ADC，称呼为XADC。

这个XADC，内部是两个1mbps的ADC，可以采集模拟信号转为数字信号送给FPGA内部使用。

XADC内部可以直接获取芯片结温和FPGA的若干供电电压（7系列不包括VCCO），用于监控FPGA内部状况。同时提供了17对差分管脚，其中一对专用的模拟差分输入，16对复用的模拟差分输入，不使用的时候可以作为普通的User I/O。

2 引用

《pg091》

《ug480》

3 XADC 端口

XADC的端口如下图所示，其每个端口的具体含义请参考ug480的p19~p20.

4 XADC IP设置

IP的详细设置，大家可参考pg091。

本例主要是拿XADC来采集FPGA的温度以及电压，不做外部采集，但设置同理，后面会说外部采集时的注意事项。

图 1 XADC第一页基础设置

第一页如上图主要是设置：

Interface option，常规情况下纯逻辑时一般选DRP，有软核参与时选AXI4Lite；

Startup channel selection ，开始通道选择，一般选通道顺序即可；

DRP timing options,设置的是XADC的时钟，一版默认就行了，最大250MHZ。

图 2 XADC第2页设置

第2页默认设置即可。

图 3 XADC第3页

XADC第3页主要是设置警报阈值，可要可不要，当设置阈值后，FPGA内部参数达到阈值后会产生警告输出，通过alarm_out信号引脚。

警告对应的寄存器以及含义如下表所示。

图 4 XADC设置第4页

第4页设置是选择通道需要输出的采样种类，这里主要是采集温度和电压，就勾选了以上内容。

5 IP的例程代码的使用

按第三章创建好IP后，打开例程代码，如下图所示：

图 5 例程代码的打开方式

之后看到代码的顶层只是同步了一个复位信号，如下所示：

光只是打开顶层只有复位信息以及这个ip的调用，现在还不知道怎么用，则下一步打开仿真文件顶层（xadc_wiz_0_tb）。

然后则看到将CHANNEL补位后赋值给地址ADDR，然后就能通过判断CHANNEL的值来确定现在输出的DO_TB是什么类型的值。如下所示：

至于取值为啥是DO_TB[15:4]是因为XADC是12bit的，且高位有效，根据ug480可知，如下所示。

另外需要注意，从DO读出来的值需要经过公式换算才是实际的值，换算规则如下所示：

6 Chanel输出值的含义即寄存器输出含义

Channel输出的值为各个采集信息对应的寄存器的地址，其含义如下所示。

即状态寄存器的值，如下表所示：

7 采集外部信号时需要的注意事项

当采集外部信号时，需要注意外部输入的模拟信号对接的时vp/vn引脚，此外输入的信号电平范围是0v-1v。如下所示：