一種高性價(jià)比等精度數(shù)字頻率計(jì)方案設(shè)計(jì)
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2.2單片機(jī)與CPLD接口設(shè)計(jì)
圖5所示為一種基于總線的接口方案，采用三總線(數(shù)據(jù)、控制、地址)結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與CPLD之間的數(shù)據(jù)傳輸。
單片機(jī)P0口為雙向數(shù)據(jù)總線，與CPLD的通用IO口連接，完成數(shù)據(jù)和低8位地址傳送?？刂瓶偩€包括單片機(jī)讀寫控制總線RD和WR，以及地址鎖存信號(hào)ALE(Address Lock Enable)。地址總線A15(P2.7)通過(guò)CPLD的全局輸入信號(hào)引腳輸入。
2.3 CPLD電路
CPLD內(nèi)部電路原理框圖如圖6所示。當(dāng)預(yù)置閘門GATE輸入高電平時(shí)，由于DFF觸發(fā)器為邊沿觸發(fā)器，在上升沿時(shí)才將數(shù)據(jù)輸出，所以Q輸出端并不立即置1，只有當(dāng)外部信號(hào)上升沿到來(lái)時(shí)，Q才為1，使能計(jì)數(shù)器和定時(shí)器。這樣保證了計(jì)數(shù)器和定時(shí)器在被測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)同時(shí)有效。當(dāng)預(yù)置閘門GATE=0關(guān)閉時(shí)，兩計(jì)數(shù)器的允許信號(hào)同樣在被測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)同時(shí)關(guān)閉。由于基準(zhǔn)信號(hào)的定時(shí)器與被測(cè)信號(hào)嚴(yán)格同步，所以理論上最大誤差只有基頻的一個(gè)周期。CPLD內(nèi)計(jì)數(shù)器為32位，在預(yù)置時(shí)間內(nèi)，只要計(jì)數(shù)器不溢出，即可準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)信號(hào)個(gè)數(shù)。
3方案實(shí)現(xiàn)
3.1電路原理
電路原理如圖7所示。圖中給出了單片機(jī)(STC89C52RC)與CPLD(ATF1504AS)的具體接口電路，LCD1602接口電路，帶ISP下載接口的CPLD電路，被測(cè)信號(hào)從J1直接輸入給CPLD I／O引腳。這里沒(méi)有給出信號(hào)前置調(diào)理與波形整形電路。
3.2 CPLD電路設(shè)計(jì)
CPLD開(kāi)發(fā)選擇Altera公司的EDA軟件QuartusII和目標(biāo)器件EPM7064SLC44=10，需要完成電路設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真、引腳綁定(引腳分配請(qǐng)參考電路圖)，并編譯得到最終配置文件*．pof。然后再使用Atmel公司提供的轉(zhuǎn)換工具POF2JED軟件將前面得到的*．pof文件轉(zhuǎn)換成*．jed文件，再用AtmelISP軟件將*．jed文件下載到CPLD器件ATF1504即可。
評(píng)論