基于SPCE061A和CPLD的電動自行車充電系統(tǒng)研制

　　2.2 語音播放程序設(shè)計

　　SPCE061A的D/A轉(zhuǎn)換通道的硬件實現(xiàn)大致有兩種方式，一種是直接采用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC方式，另一種是采用脈寬調(diào)制PWM驅(qū)動方式。SPCE061A音頻輸出的結(jié)構(gòu)就是由兩個DAC通道或一個PWM驅(qū)動通道構(gòu)成。這兩種實現(xiàn)方式實質(zhì)都為數(shù)/模轉(zhuǎn)換，都是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電流模擬信號輸出。SPCE061A的音頻輸出采用雙通道模/數(shù)轉(zhuǎn)換方式，即數(shù)字信號通過10位DAC轉(zhuǎn)換成3mA驅(qū)動的電流模擬信號輸出。語音提示輸出直接采用DAC通道，經(jīng)信號放大后，由揚(yáng)聲器輸出。語音播放流程圖如圖4所示。

　　程序編寫如下：

　　#INCLUDE “hardware.h”

　　# INCLUDE “S480.h”

　　Void Sound (unsigned int i)

　　{

　　SACM_S480_Initial(1);

　　SACM_S480_Volume(10);

　　SACM_S480_Play(i,1,0);

　　while(SACM_S480_Status()&0x0001);

　　{

　　SACM_S480_ServiceLoop();

　　}

　　SACM_S480_Stop();

　　}

　　2.3 CPLD程序設(shè)計

　　VerilogHDL語言是硬件描述語言，是描述硬件電路的功能、信號連接關(guān)系及定時關(guān)系的語言,通過語言編程來表示邏輯器件及系統(tǒng)的功能和行為。其具有設(shè)計技術(shù)齊全、方法靈活、支持廣泛、硬件描述能力強(qiáng)、與器件工藝無關(guān)、易于共享和復(fù)用等優(yōu)點。與VHDL相比，VerilogHDL是一種非常容易掌握的硬件描述語言，而掌握VHDL設(shè)計技術(shù)就比較困難。故采用VerilogHDL語言來設(shè)計接口電路，能充分利用VerilogHDL語言在系統(tǒng)級硬件描述上的優(yōu)點。

　　CPLD實現(xiàn)兩個多路選擇器和一個鍵盤掃描電路功能。程序各端口功能如表1所示。datain1由datain1[0]......datain1[17] 18位輸入端口組成，分為6組，每組3個端口。rs由rs[0]、rs[1]、rs[2]3位端口組成，最多可以表示8個2進(jìn)制數(shù)(本設(shè)計用到其中的6個)來表示端口選擇位。dataout1由 dataout1[0]、dataout1[1]、dataout1[2]3位組成，表示輸出端口。datain1、dataout1、rs組成一個多路選擇器，實現(xiàn)選擇輸入功能，rs的值決定選擇datain1的哪一組信號送給dataout1，由dataout1輸出。datain2由datain2[0]、 datain2[1]組成，表示輸入端口。dataout2由dataout2[0]......dataout2[11]12位輸出端口組成，分成6組，每組2位。同理，datain2、 dataout2、rs組成另一個多路選擇器，實現(xiàn)選擇輸出功能，rs的值決定選擇datain2的2位信號從dataout2的哪一組輸出。rt為控制脈沖，當(dāng)為上升沿時實現(xiàn)選擇輸入功能，當(dāng)為下降沿時實現(xiàn)選擇輸出功能。datain3為16位按鍵輸入口(低電平有效)，每位代表一個按鍵。dataout3為4位按鍵值輸出端口，當(dāng)有按鍵按下時，經(jīng)CPLD內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變，按鍵彈起后，內(nèi)部狀態(tài)經(jīng)CPLD自動處理轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鍵值從dataout3輸出(高電平有效)。如當(dāng)datain3位為1111111111111101時，表示2號鍵按下，dataout3將輸出0010，表示按鍵值為2。

　　3 CPLD仿真

　　從最初的電路設(shè)計思想到QuartusII的波形仿真、再到CPLD的芯片編程結(jié)束,開發(fā)設(shè)計流程圖如圖5所示。

　　在QuartusII 平臺上,對VerilogHDL程序編譯后，用Simulator對之進(jìn)行時序仿真,得到如圖6所示的結(jié)果。

　　由圖中可以看到各預(yù)定功能都得到了實現(xiàn)，如datain3為111111011111時，dataout3輸出為0110，仿真結(jié)果完全符合電路的要求。

　　基于SPCE061A+CPLD設(shè)計的電動自行車充電系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計，提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性;使系統(tǒng)設(shè)計靈活、開發(fā)周期短、集成性更強(qiáng)，同時使系統(tǒng)易于升級和擴(kuò)展。經(jīng)檢驗測試，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 張鵬舉，李樹華，竇海峰.用單片機(jī)及CPLD實現(xiàn)的多功能控制系統(tǒng)設(shè)計.內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2005;36(3)：316～320

　　2 李向舜,劉明慧.基于CPLD技術(shù)的AD轉(zhuǎn)換器接口電路設(shè)計.壓電與聲光，2005;27(4)：385～389

　　3 李春雷，王祖強(qiáng).基于CPLD的電子存包系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).電子技術(shù)應(yīng)用，2005;31(7)：69～72

　　4 李小波，孫志勇，劉春生.基于CPLD和單片機(jī)的低頻信號源設(shè)計.儀器技術(shù)與傳感器， 2005;(11)：46～49