CPLD实现单片机与ISA总线并行通信设计

"用CPLD实现单片机与ISA总线接口的并行通信" 本文主要探讨了如何利用CPLD（复杂可编程逻辑器件）实现单片机与ISA总线之间的并行通信。ISA（Industry Standard Architecture）总线是早期个人计算机扩展插槽的标准，用于连接外围设备，而CPLD作为一种用户可编程逻辑器件，因其高集成度、快速响应和设计灵活性，常被用于数字逻辑系统的构建。 在该设计中，作者选用ALTERA公司的MAX7000系列CPLD芯片作为核心元件，该系列CPLD具有连续连接结构，可提供精确的延迟预测，便于系统仿真。CPLD的这些特性使得在设计过程中可以减少开发时间和简化修改流程。 系统设计的重点在于确保单片机（如MCS51）与PC104ISA总线接口之间数据的准确、高速传输。在12MHz的晶振频率下，MCS51控制的数据采集系统可以实现高达200Kbps的通信速率。为了满足实时通信的需求，单片机通过中断方式接收数据，而PC104则采用查询方式。这种设计考虑到了在PC104进行其他数据采集工作时，只有在空闲时才能接收单片机发送的数据。 具体实现上，单片机的数据总线D[0..7]、地址总线A[0..15]、读写信号线RD和WR以及外部中断INT0参与通信。当INT0中断信号有效时，单片机开始接收数据。CPLD部分采用PM7128 ESLC84，它负责数据传输、状态查询和延时等待功能，以确保通信的顺利进行。 在PC104ISA端，只使用了8位数据总线D[0..7]，地址总线A[0..9]，读写信号线/IOW和/IOR，以及允许DMA（直接内存访问）传输的AEN信号。这种设计简化了接口，但仍能实现高效的数据交换。 本文提供了一个基于CPLD的单片机与ISA总线并行通信解决方案，不仅阐述了系统设计原理，还给出了具体的硬件实现和程序源代码，对于理解和应用此类接口设计具有很高的参考价值。通过这种方式，可以灵活地扩展单片机的功能，使其能够与ISA总线上的各种设备进行通信，广泛适用于工业控制、数据采集等应用场景。