- 相關(guān)推薦
在Protel99SE下實現(xiàn)可編程邏輯器件設(shè)計
摘要：通過工程實例介紹了在ＤＳＰ?Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ數(shù)字信號處理?系統(tǒng)設(shè)計中，利用ＰＲＯ-ＴＥＬ９９ＳＥ嵌套的Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏｔｅｌ ＰＬＤ９９硬件描述語言ＣＵＰＬ進(jìn)行可編程邏輯器件設(shè)計的方法。１ 引言
在以往的ＤＳＰ設(shè)計中，采用ＴＴＬ、ＣＭＯＳ電路和專用數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計時，器件對電路的處理功能是固定的，用戶不能定義或修改其邏輯功能。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展和工程對所需功能復(fù)雜程度的進(jìn)一步提高，系統(tǒng)將需要很多芯片，這樣，
在芯片之間，以及芯片和印刷電路板的布線和接點也相應(yīng)增多，因而導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降和功耗增加，這樣也就越來越不能滿足工程實際的需要。而大規(guī)模可編程邏輯器件?ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ?和基于芯片的ＥＤＡ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ電子設(shè)計自動化?工具軟件則可以解決這一問題。半導(dǎo)體技術(shù)的提高使ＡＳＩＣ?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途集成電路?設(shè)計技術(shù)日趨完善，同時可編程邏輯器件在結(jié)構(gòu)、工藝、集成度、功能、速度、靈活性等方面的改進(jìn)和提高，也為高效率、高質(zhì)量、靈活設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)提供了可靠性。此外，ＣＰＬＤ?Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏ-ｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ?或ＦＰＧＡ?Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｒｒａｙ?技術(shù)的出現(xiàn)，又為ＤＳＰ提供了一種嶄新的方法，并使ＣＰＬＤ或ＦＰＧＡ設(shè)計的ＤＳＰ系統(tǒng)具有良好的實用性和極強(qiáng)的實時性。
在Ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ嵌套的ＰＬＤ９９的開發(fā)環(huán)境下，可編程邏輯器件設(shè)計可以直接面向用戶要求，自上而下地逐層完成相應(yīng)的描述、綜合、優(yōu)化、仿真與驗證，直到生成能夠下載到器件的ＪＥＤ文件，該方法結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，易于操作，其設(shè)計流程如圖１所示。
２ 實例介紹
在某工程中，要求利用ＳＹＮ０，ＳＹＮ１，ＳＹＮ２，ＳＹＮ３，ＳＹＮ４，ＳＹＮ５作為同步信號進(jìn)行６４個通道的選擇，以使６４個通道在不同時刻進(jìn)行工作，電路產(chǎn)生的發(fā)射脈沖連接在６４個雙晶探頭上，然后將雙晶探頭產(chǎn)生的原始回波信號ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１經(jīng)過ＡＤ８１８４?四選一開關(guān)?輸出到信號板進(jìn)行處理。
３ 設(shè)計過程
３．１ 確定設(shè)計目的
由于每一通道的電路都是相同的，考慮到硬件電路以及電路板容量的問題，可先將６４個通道分成１６組，即每塊電路ＰＣＢ板設(shè)計四個通道，這１６組利用ＳＹＮ２，ＳＹＮ３，ＳＹＮ４，ＳＹＮ５和撥碼開關(guān)Ｓ１選通，然后利用ＳＹＮ０，ＳＹＮ１產(chǎn)生選通每塊電路板的四個通道的選通信號Ａ０、Ａ１和輸出使能ＥＮ，其電路原理如圖２所示，信號的先后次序及邏輯關(guān)系見圖３。
３．２ ＰＬＤ器件的選擇和輸入輸出的確定
由于ＣＵＰＬ語言與器件和生產(chǎn)廠家無關(guān)，根據(jù)設(shè)計目的和要求，最簡單、最常用的ＧＡＬ２２Ｖ１０可以作為目標(biāo)器件。根據(jù)ＧＡＬ２２Ｖ１０的技術(shù)資料和器件各個管腳的定義，可將同步信號ＳＹＮ０，ＳＹＮ１，ＳＹＮ２ ，ＳＹＮ３，ＳＹＮ４，ＳＹＮ５和撥碼開關(guān)Ｓ１的四個管腳作為輸入信號，即選擇２～１１為輸入管腳，１３腳直接接地，１４～２０為輸出管腳，其中１４～１７腳用來進(jìn)行通道選擇，１８、１９腳作為ＡＤ８１８４的選通信號，２０腳作為ＡＤ８１８４的輸出使能，參見圖２。
圖3 信號邏輯關(guān)系圖
３．３ 創(chuàng)建包括頭信息的源文件
在ＰＬＤ９９的開發(fā)環(huán)境下，根據(jù)上述設(shè)想及管腳分配，利用Ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ模板和硬件描述語言ＣＵＰＬ定義輸入輸出管腳，以創(chuàng)建包括頭信息的文本文件Ｔａｎ-Ｓｈａｎｇ．ｐｌｄ，然后用ＣＵＰＬ語言寫出如下的中間變量邏輯式和邏輯等式?注：由于描述變量ＥＮ的乘積項過多，故將變量ＥＮ分成中間變量ＥＮ１和ＥＮ２?，并完善文本文件。經(jīng)過一系列設(shè)置后便可編譯原文件，編譯成功后會提示Ｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ，方法如下：
／＊＊ Ｄｅｃｌａｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｖａｒｉａｂｌｅｓ ＊＊／
ＥＮ１＝!(ｋ１ ＆ ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５
＃!ｋ１ ＆ ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ !ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５
＃ｋ１ ＆ !ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ ｓｙｎ２ ＆ !ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５
＃!ｋ１ ＆ !ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ !ｓｙｎ２ ＆!ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５
＃ｋ１ ＆ ｋ２ ＆ !ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ �。螅睿� ＆ ｓｙｎ５
＃!ｋ１ ＆ ｋ２ ＆ !ｋ３ ＆ ｋ４ ＆ !ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ �。螅睿� ＆ ｓｙｎ５
＃ｋ１ ＆ �。耄� ＆ �。耄� ＆ ｋ４ ＆ ｓｙｎ２ ＆ �。螅睿� ＆ ！ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５
＃�。耄� ＆ ！ｋ２ ＆ �。耄� ＆ ｋ４ ＆ �。螅睿� ＆�。螅睿� ＆ ！ｓｙｎ４ ＆ ｓｙｎ５??
ＥＮ２＝！（ｋ１ ＆ ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ！ｋ４ ＆ ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ �。螅睿�
＃�。耄� ＆ ｋ２ ＆ ｋ３ ＆ ！ｋ４ ＆ ！ｓｙｎ２ ＆ ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆�。螅睿�
＃ｋ１ ＆ �。耄� ＆ ｋ３ ＆�。耄� ＆ ｓｙｎ２ ＆！ｓｙｎ３ ＆ ｓｙｎ４ ＆ �。螅睿�
＃！ｋ１ ＆ ！ｋ２
【在Protel99SE下實現(xiàn)可編程邏輯器件設(shè)計】相關(guān)文章：
用Protel99SE實現(xiàn)脈沖電路的仿真03-18
大容量內(nèi)存文件系統(tǒng)設(shè)計及μC/OS下的實現(xiàn)03-18
在VxWorks下實現(xiàn)NAT/NAPT的方法03-20
在uClinux環(huán)境下實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)03-18
都市頻道制作網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)01-07
新聞發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)03-07
基于PQRM的PACS系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)03-07