基于單片機(jī)與CPLD的無(wú)線控制系統(tǒng)

作者：時(shí)間：2009-04-20 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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3 系統(tǒng)硬件連接組成以及工作過(guò)程
使用CPLD代替單片機(jī)的外圍接口芯片，與AVR單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)相連如圖2所示。系統(tǒng)的主要部分僅需要2片集成電路，AVR單片機(jī)系列AT―megal62和XC2C256。單片機(jī)與CPLD之間的接口是通過(guò)單片機(jī)的地址／數(shù)據(jù)復(fù)用總線(PORTA端口)以及讀寫控制I／O口(WR，RD，ALE)與CPLD的I／O口相連來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)的傳輸。
在單片機(jī)中對(duì)擴(kuò)展的I／O端口進(jìn)行統(tǒng)一編址，通過(guò)C語(yǔ)言可以方便地訪問(wèn)I／O端口，單片機(jī)要往數(shù)據(jù)端口或控制端口輸出信息，必須先把地址送到地址總線上，將確定的控制信息送到控制總線上，再把數(shù)據(jù)信息送到數(shù)據(jù)總線上。經(jīng)過(guò)CPLD的內(nèi)部邏輯進(jìn)行地址、數(shù)據(jù)鎖存，并譯碼以獲得擴(kuò)展的端口號(hào)，從而獲得對(duì)各個(gè)外部功能子模塊的控制信號(hào)，端口號(hào)COM1，COM2，COM3。COM4，COM5，COM6，COM7分別是無(wú)線模塊控制、時(shí)間統(tǒng)一控制、數(shù)據(jù)采集控制、電源管理控制、片選選擇控制、狀態(tài)選擇以及可擴(kuò)展模塊控制等的控制端口，而且通過(guò)控制片選端口號(hào)(COM5端口)，可以對(duì)各個(gè)功能子模塊進(jìn)行SPI串行數(shù)據(jù)的傳輸，從而達(dá)到對(duì)SPI串行標(biāo)準(zhǔn)接口的擴(kuò)展。

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/163852.htm

通過(guò)選擇不同的I／O端口可以控制讀取、寫入各外圍處理模塊的數(shù)據(jù)。要讀取某一外圍處理模塊的數(shù)據(jù)，必須先讀取狀態(tài)選擇端口COM6的狀態(tài)信息，狀態(tài)選擇RDY(數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好)就緒時(shí)，通過(guò)向此處理模塊控制端口COM寫入控制信息來(lái)控制子模塊的工作模式，再通過(guò)寫片選端口COM5來(lái)選擇子模塊，從而啟動(dòng)SPI實(shí)現(xiàn)讀取子模塊的數(shù)據(jù)。與此對(duì)應(yīng)，寫入數(shù)據(jù)也需要讀取狀態(tài)信息，再控制某一子模塊的工作模式，選擇片選信號(hào)，啟動(dòng)SPI寫，就可以實(shí)現(xiàn)寫入數(shù)據(jù)的功能。

4 CPLD軟件設(shè)計(jì)
采用Xilinx公司的CPLD開發(fā)軟件Xilinx ISE完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，Xilinx ISE支持原理圖輸入、HDL語(yǔ)言輸入、狀態(tài)圖輸入和混合輸入等輸入方法。其中HDL語(yǔ)言中的VHDL硬件描述語(yǔ)言，與具體的工藝技術(shù)和器件無(wú)關(guān)，易于共享和復(fù)用，具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力。
在設(shè)計(jì)中，CPLD需要實(shí)現(xiàn)的功能為地址譯碼端口以及控制不同端口的電路設(shè)計(jì)，用VHDL語(yǔ)言對(duì)進(jìn)行編程編譯，然后采用元件例化的方法得到電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。