一種基于CPLD的DSP人機(jī)接口模塊設(shè)計(jì)

　　CPLD(Complex programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)是在傳統(tǒng)的PAL、GAL基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，具有多種工作方式和高集成、高速、高可靠性等明顯的特點(diǎn)。

　　在超高速領(lǐng)域和實(shí)時(shí)測(cè)控方面有非常廣泛的應(yīng)用，日前的CPLD普遍基于E2PROM和Flash電可擦除技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)100次以上擦寫循環(huán)。

　　CPLD選擇及其擴(kuò)展模塊的設(shè)計(jì)

　　由于TMS320LF2407A是3.3v電平供電的，所以CPLD我們也選擇3.3v電平供電的XL型號(hào)。XC95144XL是Xilinx公司XC9500系列的一種。它的性能指標(biāo)為；IO口可配置為3.3v或5v操作。所有輸出都提供24mA驅(qū)動(dòng)能力；XC295144XL有100個(gè)宏單元、3200個(gè)可用門和144個(gè)寄存器；實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，所有器件都支持IEEE1149(JTAG)邊界掃描，最小編程/擦除周期為10000次。

　　其中，DSP(Digital Signal Processor)與CPLD的連接是通過DSP的外部存儲(chǔ)器接口實(shí)現(xiàn)的。我們通過/IS管腳將其擴(kuò)展到外部I/O空間，數(shù)據(jù)總線的高8位和地址總線的低8位與CPLD相連，并且我們將DSP的CLKOUT引腳與CPLD的IO/GCK2連接，為CPLD提供時(shí)鐘源，由干CLKOUT輸出的頻率非常高，所以DSP與CPLD的連線應(yīng)該盡量短，而且要做一些抗干擾的處理，XINT2是DSP的中斷引腳，它的作用是當(dāng)CPLD確定鍵盤按鍵的數(shù)值后，利用中斷將鍵值傳送到DSP中。

　　CPLD硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示

　　CPLD的設(shè)計(jì)主要是利用CPLD對(duì)鍵盤、液晶和各種狀態(tài)指示燈進(jìn)行控制。由于TMS320LF2407A的I/O管腳和各種特殊功能是復(fù)用的，如果將鍵盤、LCD顯示以及各種狀態(tài)指示燈直接和DSP相連的話，這將造成它的極大浪費(fèi)，所以我們?cè)谒鼈冎虚g用CPLD作為橋梁。

　　另一更為重要的原因是鍵盤和LCD顯示是在一個(gè)相對(duì)較低的速度下實(shí)現(xiàn)的，這對(duì)于高速數(shù)據(jù)處理的DSP來說是無法接受的，我們?cè)O(shè)計(jì)的主要用意是：

　　對(duì)于LCD顯示，我們將DSP中的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPLD，然后DSP去做其他的事情，而后續(xù)顯示的任務(wù)由CPLD完成，CPLD將在LCD允許的速度下對(duì)其進(jìn)行操作即可達(dá)到顯示目的。

　　對(duì)于鍵盤，我們將鍵盤的各種處理進(jìn)行完之后通過中斷來通知DSP，然后DSP進(jìn)行取數(shù)操作，這樣的話并不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。