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(北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京 100083)

引 言

电子技术的发展对数据采集系统(模/数转换)的速率提出了越来越高的要求[1]，但在嵌入式系统中，系统成本、复杂度和开发周期同样需要考虑。本文在针对航空测距设备DME(Distance Measuring Equipment)的脉冲信号测量的系统中，为满足该系统对模/数转换部分40 Msps采样率的要求，使用STM32F407的DCMI接口驱动AD9224模/数转换器，经验证达到系统要求。在通常情况下，对采样速率达到40 Msps的数据采集系统中，需要使用FPGA驱动高速ADC，再进行后续的数据处理工作。如果该系统还有其他要求，则可能还需要增加MCU，形成了ADC-FPGA-MCU的复杂系统架构。另一种方案是使用FIFO作为ADC和MCU数据传输的桥梁，形成ADC-FIFO-MCU的系统架构，而在本系统结构中，由MCU直接驱动ADC，形成ADC-MCU的系统架构。凭借STM32F4的超高性价比以及适于快速编程的库函数，在完成系统要求的前提下，测量系统的成本、复杂度和开发周期都会大大降低。

1 DCMI接口驱动并行接口ADC可行性分析

STM32F407是ST公司推出的基于ARM Cortex-M4内核的微控制器。片上具有DCMI接口，这是一个同步并行接口，能够接收外部8位、10位、12位或14位CMOS摄像头模块发出的高速数据流，时钟速度高达54 MHz[2]。

DCMI物理接口由PIXCLK、HSYNC、VSYNC、DATA[0∶13] 四部分组成。数据与PIXCLK保持同步，并根据像素时钟的极性在像素时钟上升沿/下降沿发生变化。HSYNC信号指示行的开始/结束，VSYNC信号指示帧的开始/结束。DCMI接口时序图如图1所示。

图1 DCMI接口时序图

AD9224的数据输出接口由时钟信号和12位数据信号组成，时钟信号由外部输入，作为一种流水线型ADC，AD9224有3个周期的数据延迟，在第4个时钟周期的下降沿输出第一个时钟周期数据(见图2)[4]。……