用CPLD实现单片机与ISA总线接口的并行通信

! 系统总体设计方案
用 "45’ 实 现 单 片 机 与 4"%-61#, 总 线 接 口 的 并 行 通 信 " 由 于 4"%-6 主 要 完 成 其 它 方 面 的 数 据 采 集 工 作 " 只是在空闲时才能接收单片机送来的数据"所以要求双 方通信的实时性很强"但数据量不是很大 # 因此在系统 设 计 中 " 单 片 机 用 中 断 方 式 接 收 数 据 " 4"%-6 采 用 查 询 方式接收数据# 系统设计方案如图 % 所示#
"45’ 器 件 成 本 不 断 下 降 " 集 成 密 度 $ 速 度 和 性 能 大 幅 度
提高" 一个芯片就可以实现一个复杂的数字电路系统% 再 加 上 使 用 方 便 的 开 发 工 具 " 使 用 "45’ 器 件 可 以 极 大 地缩短产品开发周期"给设计修改带来很大方便
L %.
# 本
文 以 ,53:/, 公 司 的 !,M*--- 系 列 为 例 " 实 现 !"#$% 单 片 机 与 4"%-61#, 总 线 接 口 的 并 行 通 信 # 采 用 这 种 通 信 方 式 " 数 据 传 输 准 确 高 速 " 在 %N!;O 晶 振 的 !"#$% 单 片 机 控 制 的 数 据 采 集 系 统 中 " 可 以 满 足 与 4"%-6 1#, 总 线 接 口 实 时 通 信 的 要 求 " 通 信 速 率 达 N--=G@P #
55&E $
! 通信软件设计
90&4" 是 基 于 <$7 总 线 的 # 在 系 统 软 件 设 计 中 要 防 止 地 址 冲 突 $ 90&4" 中 使 用 74 c7Z 地 址 位 来 表 示 < , 端 口 地 址 # 即 可 有 &45" 个 口 地 址 # 前 A&5 个 供 系 统 板 使 用 # 后 A&5 个 供 扩 充 插 槽 使 用 # 当 7Z_ 4 时 表 示 为 系 统 板 上 的 口 地 址 % 当 7Z _& 时 表 示 扩 充 插 槽 接 口 卡 上 的 口 地 址 35+ $ 因 为 本 设 计 中 采 用 保 留 的 口 地 址 554E 和 55&E # 保证不会发生地址冲突$
集成电路应用
用 ,-./ 实现单片机与 +0$ 总线接口的并行通信
武 汉 空 军 雷 达 学 院 二 系 新 装 备 维 修 教 研 室 ! 6U--%- " 肖 小 锋 盛 文 李 演 仁
要 ! 介 绍 了 用 ,53:/, 公 司 !,M*--- 系 列 "45’ 芯 片 实 现 单 片 机 与 4"%-61#, 总 线 接 口 之 间的并行通信! 给出了系统设计方法及程序源代码! 关 键 词 ! "45’ 摘
&8& &85 &8% &8" 90$;7;. </; 4
辑’状态机 和 真 值 表 #地 址 译 码 部 分 采 用 文 本 输 入方式充分体现了文本输入方式的优点$ 文本 输入内容如下&
$?C’.$<6/ 7LLJINN Y 9073Z==)+ [</9?;\ [</9?;\ [</9?;\ [</9?;\ [</9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\ [-?;9?;\
#3,3: 变 为 低 电 平 " 单 片 机 通 过 判 断 此 信 号 为 低 电 平 来
!"
集成电路应用
’34==!+ !"#$ %!" ! & " ’()**!+ 234**!+ , -./ 0#1 !" #$ %!" ! 5 " ’34**!+ 234**!+ , -./ 0#1 90’ 3 4 = = ! +
" 基 于 #$%&’()*++ 的 硬 件 实 现
,53:/, 公 司 的 "45’ 开 发 工 具 !,M S@ATP11 " 支 持
多种输入方式"给设计开发提供了极大的方便"因此本 系 统 采 用 !,M S@ATP11 进 行 设 计 # 系 统 的 主 体 部 分 用 原 理图输入方式"由于库中提供了现成的芯片"所以使用 很方便# 原理图输入部分如图 N 和图 U 所示# 图 N 主要 完 成 单 片 机 与 1#, 接 口 通 信 中 的 数 据 传 输 和 握 手 判 断 # 在图 N 中"各信号说明如下&
是 一 种 模 块 化 的 高 级 语 言 # 完 全 集 成 于 >7WX
>0?@: $;7;. 9:/ 90:’ 90@: ’ 0#1 9:/ >0?:’ ’ 0#1 2 2
!" #$ 5"" , &6 &7& &75 &7% &7"
QGUN << 系 统 中 # 特 别 适 合 于 描 述 复 杂 的 组 合 逻
’#8D0#: 信 号 有 效 ! 低 电 平 " # <-0E:’8 信 号
变 为 高 电 平 # 90&)" 可 以 读 写 数 据 $ 地 址 译 码 部 分 采 用 文 本 输 入 方 式 # 用 7#F ;.:7 公 司 的 硬 件 设 计 开 发 语 言 7E’# ! 7GHIJK
EKJLMKJI ’INOJPQHPRS #KSTUKTIV 实 现 $ 7E’#
当 !"R0/ 信 号 有 效 时 " 单 片 机 把 数 据 锁 存 于
*65#U*6 ! % ’ 中 " 此 时 4"#3,3: 变 为 高 电 平 % 4"%-6 用 #3,3: 信 号 选 通 *65#N66 来 判 断 数 据 位 4"’- 是 否 为 高
电 平 " 如 果 为 高 " 说 明 单 片 机 送 来 了 数 据 " 则 使 4"/’ 有 效 " 从 数 据 锁 存 器 *65#U*6 ! % ’ 中 取 走 数 据 " 此 时 4"V
$8$0#1 <$7 接 口 的 系 统 时 钟 信 号 $ 在 >0$ A& 与 90&)" 进 行 通 信 的 过 程 中 # ’#8D’ 信
号 一 直 有 效 ! 高 电 平 " # 在 信 号 $8$0#1 的 作 用 下 # 每 A 个 时 钟 周 期 ’.#78 信 号 有 效 一 次 # 即 为 高 电 平 $ 此 时
要 在 90&)" 的 <-0E:’8 处 插 入 等 待 周 期 $ 如 图 % 所 示 # 各信号说明如下&
<-0E:’8 ’#8D’ ’#8D01 ’#8D0#: ’.#78
用 来 使 <$7 接 口 等 待 A 个 时 钟 周 期 % 延时输入信号% 延时等待时钟信号% 等待清除信号 #为开始下一次送数周 期做准备% 延时 A 个时钟周期后的输出信号#作 为 ’#8D0#: 信 号 的 输 入 %
’#8 D’ ’#8D01
C 7
<-0E:’8
图 % 延时电路
90@: >0?:’ >0?@: V C.6</
判 定 90&)" 已 取 走 了 数 据 # 此 时 可 以 发 下 一 个 数 据 $ 当 90@: 信 号 有 效 时 # 90&)" 把 数 据 锁 存 于
!"#$%!" ! 5 " 中 # 此 时 </;) 变 为 低 电 平 % 单 片 机 产 生 外 部 中 断 # 使 >0?:’ 信 号 有 效 # 从 数 据 锁 存 器 !"#$%!%" ! 5 "
单片机的 Q 位双向数据总线%
1#, 接 口 的 Q 位 双 向 数 据 总 线 % 1#, 接 口 的 读 有 效 信 号 % 1#, 接 口 的 写 有 效 信 号 % 1#, 接 口 的 查 询 选 通 信 号 " 用 来 判 断 单
片机已写数据或读走数据% 单 片 机 用 此 查 询 1#, 接 口 已 取 走 数 据 % 单片机的读有效信号% 单片机的写有效信号% 单片机的外部中断信号#
1#, 总 线
并行通信
:#5"Q6 来 实 现 " 用 来 完 成 !"#$% 与 4"%-61#, 总 线 接
口之间的数据传输$状态查询及延时等待# 在 4"%-6 1#, 部 分 " 只 用 到 4"%-6 的 Q 位 数 据 总 线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
"45’ ! ">?@ABC 4D>EDF??FGAB 5>EHI ’BJHIBK 是 一 种 复
/’ 0/ 123 -
延时等待 图 % 系统设计方案
在 单 片 机 部 分 " ’ L -))*. 是 数 据 总 线 " , L -))%$. 是 地 址 总 线 " /’ 和 0/ 分 别 是 读 写 信 号 线 " 123- 是 单 片 机 的 外部中断"当单片机的外部中断信号有效时"单片机接 收数据# 在 "45’ 部 分 " 用 一 片 !,M*--- 系 列 中 的 4!*%NQ