xilinx ZYNQ 7000 XADC 片上模拟转数字模块

上图所示，XADC 属于 PL部分的资源
XADC是一种硬逻辑实现，位于PL功率域。PS- xadc接口是PS的一部分，可以被PS APU访问，而不需要对PL进行编程。PL必须上电才能配置PS-XADC接口、使用PL- jtag或DRP接口以及操作XADC。

上面的机构图能够很清楚的表达XADC的互联结构和接口。
PS有两个接口可以访问XADC，一个是CPU通过APB ARM 的高速外设总线访问PS-XADC接口通过串行数据访问XADC。一个是AXI GP，必须通过AXI XADC IP Core访问，MISC高速接口。
JTAG和ABP接口公用通道，对XADC进行访问。
XADC可以采集的信号有内部温度传感器，内部电压信号。通过PL PIN接入的外部电压信号，PL PIN的指定需要PL 侧的配置（引脚分配就会产生Bitstream文件）。

XADC内部框图，有两个ADC 转换器，通过多路复用器采集不同端口的电压。
芯片硅片温度传感器和内部电源都连接到了ADC A上。ADC A/B通过复用器连接到外部模拟输入。
转换结果都存储在 Status Registers 中，64*16bit，通过DRP接口只读。
控制寄存器是可读可写通过DRP接口访问。
所有XADC专用引脚都位于BANK 0中 _0后缀的引脚
只要是ADC就必须关注参考电压。
Vccadc 是ADC转换器内核的供电电源，使用Vccaux 1.8v供电。
参考电压的供给可以选择片外，1.25V供电，精度和温度偏移的性能可以做到很好。
右图是使用内部参考电压，需要把Vrefp接地。
UG480 P16 介绍了ADC相关引脚的说明

电源和地主要是ADC转换器的供电引脚，就算没有使用XADC也应该确保连接上1.8和地。

参考电压如上图所示

Xilinx 官方开发板ZC702
参考电压通过REF3012基准电压芯片提供。

模拟电压输入引脚如下所示
ZC702

采样模式 有很多种，大体和MCU 片载ADC一样。

在开发XADC前，梳理一偏基本思路
1.XADC同普通ADC一样只是具有特殊的接口
2.XADC供电电源和参考电压按照UG480 进行配置
3.了解硬件电路板上，XADC的电路连接情况。

然后开始XADC的软件开发

如前所述，不需要在设计中实例化XADC来访问片上监视功能。但是，如果XADC在设计中没有实例化，那么访问该信息的唯一方法是通过JTAG测试访问端口(TAP)。为了允许从FPGA逻辑访问状态寄存器(测量结果)，必须实例化XADC

XADC 实验

main函数部分

int main(void)
{

	int Status;

	/*
	 * Run the polled example, specify the Device ID that is
	 * generated in xparameters.h.
	 */
	Status = XAdcPolledPrintfExample(XADC_DEVICE_ID);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		xil_printf("adcps polled printf Example Failed\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	xil_printf("Successfully ran adcps polled printf Example\r\n");
	return XST_SUCCESS;
}

获取XADC实体地址 XAdcInstPtr

/*
	 * Initialize the XAdc driver.
	 */
	ConfigPtr = XAdcPs_LookupConfig(XAdcDeviceId);
	if (ConfigPtr == NULL) {
		return XST_FAILURE;
	}
	XAdcPs_CfgInitialize(XAdcInstPtr, ConfigPtr,
				ConfigPtr->BaseAddress);

	/*
	 * Self Test the XADC/ADC device
	 */
	Status = XAdcPs_SelfTest(XAdcInstPtr);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		return XST_FAILURE;
	}

设置ADC的采样工作模式

	/*
	 * Disable the Channel Sequencer before configuring the Sequence
	 * registers.
	 */
	XAdcPs_SetSequencerMode(XAdcInstPtr, XADCPS_SEQ_MODE_SAFE);
	/**
 * @name Channel Sequencer Modes of operation
 * @{
 */
#define XADCPS_SEQ_MODE_SAFE		0  /**< Default Safe Mode */
#define XADCPS_SEQ_MODE_ONEPASS		1  /**< Onepass through Sequencer */
#define XADCPS_SEQ_MODE_CONTINPASS	2  /**< Continuous Cycling Sequencer */
#define XADCPS_SEQ_MODE_SINGCHAN	3  /**< Single channel -No Sequencing */
#define XADCPS_SEQ_MODE_SIMUL_SAMPLING	4  /**< Simultaneous sampling */
#define XADCPS_SEQ_MODE_INDEPENDENT	8  /**< Independent mode */

获取通道ADC值，下面看到有内部通道，还有外部16~31 通道

TempRawData = XAdcPs_GetAdcData(XAdcInstPtr, XADCPS_CH_TEMP);
/**
 * @name Indexes for the different channels.
 * @{
 */
#define XADCPS_CH_TEMP		0x0  /**< On Chip Temperature */
#define XADCPS_CH_VCCINT	0x1  /**< VCCINT */
#define XADCPS_CH_VCCAUX	0x2  /**< VCCAUX */
#define XADCPS_CH_VPVN		0x3  /**< VP/VN Dedicated analog inputs */
#define XADCPS_CH_VREFP		0x4  /**< VREFP */
#define XADCPS_CH_VREFN		0x5  /**< VREFN */
#define XADCPS_CH_VBRAM		0x6  /**< On-chip VBRAM Data Reg, 7 series */
#define XADCPS_CH_SUPPLY_CALIB	0x07 /**< Supply Calib Data Reg */
#define XADCPS_CH_ADC_CALIB	0x08 /**< ADC Offset Channel Reg */
#define XADCPS_CH_GAINERR_CALIB 0x09 /**< Gain Error Channel Reg  */
#define XADCPS_CH_VCCPINT	0x0D /**< On-chip PS VCCPINT Channel , Zynq */
#define XADCPS_CH_VCCPAUX	0x0E /**< On-chip PS VCCPAUX Channel , Zynq */
#define XADCPS_CH_VCCPDRO	0x0F /**< On-chip PS VCCPDRO Channel , Zynq */
#define XADCPS_CH_AUX_MIN	 16 /**< Channel number for 1st Aux Channel */
#define XADCPS_CH_AUX_MAX	 31 /**< Channel number for Last Aux channel */

后面的部分没有什么好讲解的。