PLD的PROTEUS電路仿真

1 PROTEUS軟件簡介

PROTEUS是來自英國公司的工具軟件，在全球廣泛使用。和其它工具相比，這款軟件的最大特點就在于它能夠模擬單片機。可以直接在基于原理圖的虛擬原型EDA上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試。還能看到運行后輸入輸出的效果。但是現(xiàn)在大家都只注意到PROTEUS對單片機的仿真和如何與Keil進行關(guān)聯(lián)調(diào)試，其實PROTEUS還能夠進行PLD的電路仿真。

PLD(可編程邏輯器件)是一種數(shù)字集成電路的半成品，在其芯片上按一定排列方式集成了大量的門和觸發(fā)器等基本邏輯元件，使用者可利用某種開發(fā)工具對其進行加工，即按設(shè)計要求將這些片內(nèi)的元件連接起來，使之完成某個邏輯電路或系統(tǒng)的功能，成為一個可在實際電子系統(tǒng)中使用的專用集成電路。

一般的PLD設(shè)計軟件只能進行PLD芯片的時序邏輯仿真，而PROTEUS能進行PLD的電路仿真，可以模擬設(shè)計的PLD芯片在電路中實際運行的情況。

我們通過使用GAL16V8設(shè)計一個在單片機系統(tǒng)里常用的三八譯器，然后在PROTEUS中通過觀察GAL16V8中三八譯碼器的輸入與輸出的對應(yīng)關(guān)系來完成PLD的電路仿真。

2. PLD的設(shè)計

首先用Protel 99SE完成PLD的設(shè)計。

完成后的PLD原理圖如下所示：

圖1畫好的PLD原理圖這是一個3-8譯碼器的PLD文件。輸入信號為目標(biāo)元件的2、3、4三個腳，輸出信號為目標(biāo)元件的12-19腳，6-8腳為使能控制端。

Protel 99SE的PLD原理圖的設(shè)計與普通原理圖相同，但有幾點是需要注意：

生成PLD元理圖后，在原理圖中自動加入了兩個PLD的元件庫(PLD_Devices.lib、PLD_Symbols.lib)，PLD的電路圖繪制必需使用這兩個庫中的元件。

繪制PLD原理圖時，必須放置輸入/輸出端口(輸入：IPAD、輸出：OPAD、輸入/輸出：IOPAD)元件，這些元件所指定的引腳代表著目標(biāo)器件的引腳。

在輸入/輸出端口元件放置好后，必須對其進行編號，還要指定該端口元件所對應(yīng)連接的目標(biāo)器件的引腳號。

完成PLD原理圖后，選擇[PLD]/[Compile]進行編譯，生成各種格式的文件：

圖2編譯生成的各種文件打開生成的。jed文件，點擊右鍵，在彈出的窗口中選擇[Export…]項，選擇。jed文件的輸出目標(biāo)地址。

至此就完成了PLD文件的設(shè)計。

3 Proteus對PLD的仿真

啟動Proteus，繪制好電路圖。

圖3 Proteus仿真電路圖電路中LED顯示采用低電平時LED點亮的顯示方式。電路中I1-I3為GAL16V8輸入端口，端口為高電平時為1，低電平時為0，IO0-IO7為輸出端口，輸出端口為：LED燈亮?xí)r端口輸出低電平0，熄滅時為高電平1.為了使PLD元件能仿真，還必須在電路中將編譯的。jed文件加入PLD元件中：將鼠標(biāo)移到U1(16V8)中，右擊，選擇元件，然后左擊，調(diào)出“元件的屬性”對話框，在屬性對話框中，在窗口中的“JEDEC Fuse Map File：”中加入。jed文件：