基于PC/104總線(xiàn)的多功能擴(kuò)展通訊模塊的設(shè)計(jì)

　　圖2用VHDL語(yǔ)言可以很方便地實(shí)現(xiàn)。其具體描述如下：

　　SEL（0）<=AEN;

　　SEL（1）<=NIOW AND NIOR;

　　SEL（2）<=ADDR（0）;

　　SEL（3）<=ADDR（1）;

　　SEL（4）<=ADDR（2）;

　　SEL（5）<=ADDR（3）;

　　SEL（6）<=ADDR（4）;

　　SEL（7）<=ADDR（5）;

　　SEL（8）<=ADDR（6）;

　　WITH SEL SELECT

　　Y<="1111110" WHEN "010001000",//IO/110 地址操縱

　　"1111101" WHEN "010001100",//IO/118 數(shù)據(jù)操縱

　　"1111011" WHEN "010010000",//IO/120 串口1

　　"1110111" WHEN "010010100",//IO/128 串口2

　　"1101111" WHEN "010011000",//IO/130 串口3

　　"1011111" WHEN "010011100",//IO/138 串口4

　　"0111111" WHEN "010100000",//IO/140 讀中斷號(hào)

　　"1111111" WHEN OTHERS;

　　END BLOCK CODE;

　　3.2 104總線(xiàn)與CAN控制器的接口

　　如前所述，104總線(xiàn)與ISA總線(xiàn)兼容而與CAN控制器要求的時(shí)序不同，設(shè)計(jì)中將104總線(xiàn)中的BALE、地址和讀寫(xiě)信號(hào)經(jīng)CPLD邏輯整合后提供給CAN控制器，同時(shí)從數(shù)據(jù)線(xiàn)分時(shí)送出操縱地址和操縱數(shù)，滿(mǎn)足CAN控制器的時(shí)序要求。時(shí)序整合的VHDL語(yǔ)言如下：

　　ALE<=（NOT Y（0）） AND BALE;

　　CSCAN<=Y（1）;

　　IORCAN<=Y（1） OR NIOR;

　　IOWCAN<=Y（1） OR NIOW;

　　雙向數(shù)據(jù)緩沖的VHDL實(shí)現(xiàn)可以在很多參考書(shū)中找到，此處從略。

　　3.3 異步通訊接口電路及中斷共享電路

　　16554的接口可與PC104實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，CPLD實(shí)現(xiàn)選通和讀寫(xiě)邏輯控制，異步通訊與CAN控制器共用CPLD內(nèi)的雙向數(shù)據(jù)緩沖電路。

　　異步通訊控制單元16554有很強(qiáng)的中斷能力，四個(gè)串行控制用具有各自的中斷引腳，使用靈活。但系統(tǒng)的中斷資源有限，假如每一個(gè)控制器都占用一個(gè)中斷號(hào)，通訊模塊需要占用五個(gè)中斷號(hào)。為了節(jié)約中斷資源，設(shè)計(jì)中將4個(gè)串口控制器共享一個(gè)中斷，而CAN總線(xiàn)控制器單獨(dú)占用一個(gè)中斷。

　　為了實(shí)現(xiàn)共享，設(shè)置了一個(gè)中斷向量寄存器，當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)首先讀取中斷向量寄存器以定位發(fā)出中斷的串行口。其原理見(jiàn)圖3。

圖3 中斷共享電路

　　VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)如下：

　　GMID<=NIOR OR Y（6）;

　　INTSER<=INTABCD（0） OR INTABCD（1） OR INTABCD（2） OR INTABCD（3）;

　　INTID<=INTABCD WHEN （GMID=‘0‘）

　　ELSE

　　"ZZZZ"

4 結(jié)論

　　本設(shè)計(jì)利用CPLD實(shí)現(xiàn)了104總線(xiàn)和CAN控制器之間的時(shí)序轉(zhuǎn)換、整個(gè)電路的邏輯控制以及中斷共享，使電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定。擴(kuò)展了RS-232、RS-485和CAN接口的104PC可以滿(mǎn)足盡大部分控制系統(tǒng)的通訊要求。該設(shè)計(jì)已被一個(gè)分布式防空系統(tǒng)所采用，在歷次聯(lián)調(diào)試驗(yàn)中性能指標(biāo)均達(dá)到了要求。