摘要：介绍基于altera excalibur平台的光信号采集片上系统的设计，详细地分析片上系统各个组成部分的工作原理。作为一个新型的测量系统，它具有灵活、稳定、高效率等特点。

关键词：片上系统 光纤光栅 光信号采集 nios

经过ccd传感器转换输出的模拟量，必须通过adc转换器转换成数字信号，这样系统才可以处理这些信号。因为ccd的动态范围是48.5db，根据公式

过spi接口读入这些信号并进行相应的处理。我们通过quartus ii中的sopc builder为nios核配置spi接口。在我们的系统中，将spi配置为从设备。软件通过访问存储器中映射的5个16位的寄存器来控制和读写spi接口。读入的数据通过mosi引脚逐位进入移位寄存器。通过移位寄存器的移位和缓冲后，一帧数据进入寄存器rxdata，同时将状态寄存器的rrdy位置1，通过访问rxdata就得到一帧数据。数据被读取后，rrdy位自动置回0。如果前一帧数据还未从rxdata读取，后一帧数据就会将原数据覆盖，造成错误，同时将状态寄存器的roe（read overwrite error）位置成1。spi接口共有4个引脚，分别是miso（master input slave output）、mosi（master output slave input）、sclk（同步时钟）和ss_n。当ss_n为低电平时，从设备可以在sclk同步作用下读入数据。系统中的spi接口是从设备，所以只使用mosi、sclk和ss_n三根引脚。图6是nios中spi与adc的接口示意图。