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在Protel99SE开发软件中完成FPGA/CPLD体系的规划

在Protel99SE开发软件中实现FPGA/CPLD系统的设计-在Protel99se嵌套的PLD99的开发环境下,可编程逻辑器件设计可以直接面向用户要求,自上而下地逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证,直到生成能够下载到器件的JED文件,该方法结构严谨,易于操作,其设计流程如图1所示。

1、导言

在以往的DSP规划中,选用TTL、CMOS电路和专用数字电路进行设计时,器材对电路的处理功用是固定的,用户不能界说或修正其逻辑功用。但随着电子技能的开展和工程对所需功用杂乱程度的进一步进步,体系将需求许多芯片,这样,在芯片之间,以及芯片和印刷电路板布线和接点也相应增多,因而导致体系的可靠性下降和功耗添加,这样也就越来越不能满意工程实践的需求。而大规模可编程逻辑器材PLD:Programmable Logic Device 和依据芯片的EDAElectronic Design Automatic电子规划主动化 工具软件则可以处理这一问题。半导体技能的进步使ASICApplication Specific Integrated Circuit:特定用处集成电路 规划技能日趋完善,一起可编程逻辑器材在结构、工艺、集成度、功用、速度、灵敏性等方面的改善和进步,也为高效率、高质量、灵敏规划数字体系供给了可靠性。此外,CPLDComplex Pro-grammable Logic Device 或FPGAField Programmable Array 技能的呈现,又为DSP供给了一种簇新的办法,并使CPLD或FPGA规划的DSP体系具有杰出的实用性和极强的实时性。

在Protel99se嵌套的PLD99的开发环境下,可编程逻辑器材规划可以直接面向用户要求,自上而下地逐层完结相应的描绘、归纳、优化、仿真与验证,直到生成可以下载到器材的JED文件,该办法结构谨慎,易于操作,其规划流程如图1所示。

在Protel99SE开发软件中完结FPGA/CPLD体系的规划

2、实例介绍

在某工程中,要求使用SYN0,SYN1,SYN2,SYN3,SYN4,SYN5作为同步信号进行64个通道的挑选,以使64个通道在不一起刻进行作业,电路发生的发射脉冲连接在64个双晶探头上,然后将双晶探头发生的原始回波信号a1,b1,c1,d1经过AD8184四选一开关

输出到信号板进行处理。

3、规划进程

3.1 确认规划意图

因为每一通道的电路都是相同的,考虑到硬件电路以及电路板容量的问题,可先将64个通道分红16组,即每块电路PCB板规划四个通道,这16组使用SYN2,SYN3,SYN4,SYN5和拨码开关S1选通,然后使用SYN0,SYN1发生选通每块电路板的四个通道的选通信号A0、A1和输出使能EN,其电路原理如图2所示,信号的先后次第及逻辑关系见图3。

3.2 PLD器材的挑选和输入输出的确认

因为CUPL言语与器材和生产厂家无关,依据规划意图和要求,最简略、最常用的GAL22V10可以作为方针器材。依据GAL22V10的技能资料和器材各个管脚的界说,可将同步信号SYN0,SYN1,SYN2 ,SYN3,SYN4,SYN5和拨码开关S1的四个管脚作为输入信号,即挑选2~11为输入管脚,13脚直接接地,14~20为输出管脚,其间14~17脚用来进行通道挑选,18、19脚作为AD8184的选通信号,20脚作为AD8184的输出使能,参见图2。

3.3 创立包含头信息的源文件

在PLD99的开发环境下,依据上述想象及管脚分配,使用Protel99se模板和硬件描绘言语CUPL界说输入输出管脚,以创立包含头信息的文本文件Tan-Shang.pld,然后用CUPL言语写出如下的中心变量逻辑式和逻辑等式注:因为描绘变量EN的乘积项过多,故将变量EN分红中心变量EN1和EN2 ,并完善文本文件。经过一系列设置后便可编译原文件,编译成功后会提示Compilation successful,办法如下:

/** Declarations and Intermediate Variables **/

EN1=!(k1 & k2 & k3 & k4 & syn2 & syn3 & sy

n4 & syn5

#!k1 & k2 & k3 & k4 & !syn2 & syn3 & syn4

& syn5

#k1 & !k2 & k3 & k4 & syn2 & !syn3 & syn4

& syn5

#!k1 & !k2 & k3 & k4 & !syn2 &!syn3 & syn4

& syn5

#k1 & k2 & !k3 & k4 & syn2 & syn3 & !syn

4 & syn5

#!k1 & k2 & !k3 & k4 & !syn2 & syn3 & !syn

4 & syn5

#k1 & !k2 & !k3 & k4 & syn2 & !syn3 & !s

yn4 & syn5

#!k1 & !k2 & !k3 & k4 & !syn2 &!syn3 & !

syn4 & syn5 

EN2=!(k1 & k2 & k3 & !k4 & syn2 & syn3

& syn4 & !syn5

#!k1 & k2 & k3 & !k4 & !syn2 & syn3 & sy

n4 &!syn5

#k1 & !k2 & k3 &!k4 & syn2 &!syn3 & syn

4 & !syn5

#!k1 & !k2 & k3 & !k4 & !syn2 & !syn3 &

syn4 & !syn5

#k1 & k2 & !k3 & !k4 & syn2 & syn3 &!syn

4 & !syn5

#!k1 & k2 & !k3 & !k4 & !syn2 & syn3 & !

syn4 &! syn5

#k1 & !k2 & !k3 & !k4 & syn2 &!syn3 & !syn

4 & !syn5

#!k1 & !k2 & !k3 & !k4 &!syn2 & !syn3 &!syn

4 &!syn5);/** Logic Equations **/

EN=EN1&EN2

A1=!syn1 &!EN

A0=!syn0 &!EN

a=!A1&!A0& !EN

b=!A1&A0& !EN

c=A1&!A0& !EN

d=A1&A0&!EN

3.4 设置仿真向量

经过创立仿真测验文件TanShang.SI可进行仿真测验,当编译和仿真成功后,即可得到可下载到可编程逻辑器材的JED文件。该仿真测验文件Tanshang.SI如下:

ORDER:syn5,syn4,syn3,syn2,syn1,syn

0,k4,k3,k2,k1,OE,EN,A1,A0,a,b,c,d;

VECTORS:

00000000001LHHLLLH

00000100001LHLLLHL

00001000001LLHLHLL

00001100001LLLHLLL

从仿真成果很明显地可以看出:拨码开关的四位K1,K2,K3,K4别离代表00~0F(十六进制码)这16组,而每组的四个通道的输出为a,b,c,d;因为SYN0,SYN1,SYN2,SYN3,SYN4,SYN5可组成00~3F(十六进制码)共64个通道,然后完结了使用SYN0,SYN1,SYN2,SYN3,SYN4,SYN5分时选通64个通道回波信号的功用。因为EN一直为低电平信号,因而确保了AD8184的选通信号可以起作用。

4、定论

使用Advanced Protel PLD99的硬件描绘言语CUPL进行PLD规划,具有规划简略、可操作性强的长处,在选用可编程逻辑器材进行体系规划时,因为其硬件描绘言语CUPL可以界说内部逻辑和外接管脚的功用,并且在规划中底子不用考虑逻辑器材内部连线和组合逻辑阵列?Interconnect And Combinato-rial Logical?,再加上除了体系行为和功用描绘外,一切规划进程都可以用计算机主动完结,所以,经过可编程逻辑器材?FPGA?等开发工具,在实验室就可以规划出专用的集成电路,然后真实完结电子规划主动化。由此可见:该办法并为数字体系的规划供给了十分便利的手法,灵敏地处理了很多杂乱的工程实践问题,然后可大大缩短研制时刻。

责任编辑:gt

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