CPLD实现单片机与ISA总线并行通信设计
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更新于2024-07-31
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"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。
2020-12-10 上传
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2012-03-15 上传
Ali-jun
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