用CPLD實(shí)現(xiàn)基于PC104總線的429接口板

　　(3)產(chǎn)生片選信號(hào)/MCS的模塊

　　本模塊產(chǎn)生的/MCS信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)雙向總線驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并用于選片對(duì)HS3282進(jìn)行讀寫。此模塊用一片8位判決電路74LS688來實(shí)現(xiàn)其功能。其中P5-P1接一組基址選擇開關(guān)，Q5~Q1分別接PC104總線的地址總線的XA7、XA9、XA8、XA6和XA5，G接PC104總線的地址使能信號(hào)端XAEN。只有當(dāng)XAEN輸入為低時(shí)，并且P5～Pl與Q5-Q1的對(duì)應(yīng)端相等時(shí)，輸出為低，才有效。

　　(4)雙向總線驅(qū)動(dòng)器模塊

　　該模塊實(shí)現(xiàn)AR1NC429收發(fā)電路與接口板的接口總線PC104總線的16位數(shù)據(jù)傳輸。該模塊設(shè)計(jì)過程為，先用VHDL設(shè)計(jì)輸入方式設(shè)計(jì)兩個(gè)單向三態(tài)數(shù)據(jù)收發(fā)器，然后用電路設(shè)計(jì)輸入方式，將兩個(gè)單向數(shù)據(jù)收發(fā)器合成為一個(gè)雙向數(shù)據(jù)收發(fā)器。雙向總線驅(qū)動(dòng)器模塊的功能表如表1所示。 

        表1 雙向總線驅(qū)動(dòng)器模塊的功能表 使能信號(hào)E 方向DIR 操作

　　雙向總線驅(qū)動(dòng)器模塊產(chǎn)生其一個(gè)單向三態(tài)數(shù)據(jù)收發(fā)器(TRI_GATE1)的VHDL語言設(shè)計(jì)如下

　　產(chǎn)生另一個(gè)單向三態(tài)數(shù)據(jù)收發(fā)器(TRI_GATE)的VHDL語言與此類似，只是少了D0～D3的輸出部分。兩個(gè)單向三態(tài)數(shù)據(jù)收發(fā)器構(gòu)成雙向總線驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)如圖6所示(D0_out～D3_out作為圖5中的D0-D3輸入)

　　(5)產(chǎn)生HS3282讀信號(hào)與寫信號(hào)和ENTX使能信號(hào)模塊

　　本模塊要實(shí)現(xiàn)的功能是產(chǎn)生HS3282的讀寫信號(hào)和發(fā)送使能信號(hào)及一個(gè)送入PC104總線的輸入輸出16位芯片選擇信號(hào)/IO16。該模塊用VHDL語言輸入，其相應(yīng)的VHDL語言如下

　　(6)中斷控制模塊

　　本模塊用于實(shí)現(xiàn)中斷控制操作，有一個(gè)接收器滿便產(chǎn)生中斷，產(chǎn)生中斷時(shí)亦能判斷出中斷源。該模塊是用VHDL輸入方式產(chǎn)生的，其相應(yīng)的VHDL程序如下

　　3.3 CPLD程序的下載

　　各輸入模塊經(jīng)過編譯處理，根據(jù)其相互關(guān)系連結(jié)，再通過功能仿真和時(shí)序仿真確認(rèn)無誤后，對(duì)各輸入輸出端口進(jìn)行管腳分配。當(dāng)整個(gè)設(shè)計(jì)完成時(shí)，MAX+PLUSII將生成一個(gè)文件(.pof)，該文件通過下載電纜從JTAG口傳送到PC104板上的CPLD芯片內(nèi)部。這樣就可將CPLD構(gòu)造成自己的專用芯片，由此便可以對(duì)設(shè)計(jì)的PC104板卡進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試過程中CPLD的設(shè)計(jì)部分還可根據(jù)需要進(jìn)行修改，只是修改后要重新產(chǎn)生.pof文件，重新將文件加載到芯片中。

　　4 結(jié)束語

　　針對(duì)PC104接口板的尺寸小的特點(diǎn)，本論文介紹了用CPLD實(shí)現(xiàn)基于PC104總線的429接口板，CPLD大大節(jié)省了硬件資源，同時(shí)也節(jié)省了板卡上的可利用空間，徹底解決了PC104 板卡的小尺寸給設(shè)計(jì)帶來的困難。且CPLD修改簡(jiǎn)單，給調(diào)試工作帶來了方便。該板卡經(jīng)過調(diào)試后實(shí)驗(yàn)，可穩(wěn)定工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)用CPLD簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了系統(tǒng)的可靠性。