基于MAX7000系列CPLD的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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5 CPLD構(gòu)成的ISA總線接口
在PC系列機(jī)中，I/O空間是獨(dú)立的，共有1KB(地址編號為000H~3FFH)。由于I/O接口一部分分布在主機(jī)母板上，另一部分分布在擴(kuò)展槽上，所以I/O的1024個口地址也分成兩個部分，其中前512個由母板上的接口控制器使用，后512個供擴(kuò)展槽內(nèi)的接口控制卡使用。而且由于后512個地址中的一部分已經(jīng)被配置成系統(tǒng)資源的接口，所以真正能被用戶設(shè)計(jì)開發(fā)的I/O端口為數(shù)不多，而且不連續(xù)。這樣就不能采用常規(guī)的用PC機(jī)提供的地址總線來尋址雙口RAM的方法，因?yàn)檫@種方法只能尋址其中為數(shù)不多而且不連續(xù)的一些單元。所以這是一個難點(diǎn)。為此，采用用PC機(jī)的數(shù)據(jù)線來尋址雙口RAM的方式，只需占用三個I/O端口，就能尋址整個4K的RAM區(qū)。
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ISA總線接口電路邏輯框圖如圖3所示。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/151409.htm
采用了ISA插槽中的8位數(shù)據(jù)線、10位地址線、讀寫控制線IOW和IOR以及電源線，并假設(shè)使用390H、391H、392H三個端口。當(dāng)PC機(jī)要訪問某一地址單元時，首先通過390H端口將低8位地址送到數(shù)據(jù)總線上。此時由PC-AB送出的390H信號和IOW信號經(jīng)解碼電路輸出一個鎖存脈沖到鎖存器(L),將此低8位地址鎖存；然后通過391H端口將高4位地址送到數(shù)據(jù)總線上，此時由PC-AB送出的391H信號和IOW信號經(jīng)解碼電路輸出一個鎖存脈沖到鎖存器(H),將此高4位地址鎖存；最后通過392H端口進(jìn)行讀寫，只要PC-AB上出現(xiàn)392H信號，解碼電路就輸出一個低電平到雙口RAM的/CS,再根據(jù)相應(yīng)的讀寫控制信號就能進(jìn)行讀寫操作。
用ALTERA公司的EPM7064SLC84-5實(shí)現(xiàn)這一接口的VHDL文件如下：
仿真結(jié)果表明此電路設(shè)計(jì)完全可以實(shí)現(xiàn)上述功能。PC機(jī)使用端口392H讀取雙口RAM中的數(shù)據(jù)時的仿真圖如圖4所示。
CPLD是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門新技術(shù)，它提供了基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，提高了設(shè)計(jì)電路的集成度和可靠性。筆者在將ALTERA公司推出的MAX7000系列產(chǎn)品應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)采集方面做了嘗試，具體使用EPM7032和EPM7064設(shè)計(jì)了地址發(fā)生器、數(shù)據(jù)總線控制器和ISA總線的接口，目前已經(jīng)將其應(yīng)用在電力系統(tǒng)某精確故障定位系統(tǒng)中。
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