基于CPLD的DSP人機接口模塊的設計

電平轉換芯片的選擇

由于CPLD為3.3V的器件，而LCD是5V的器件。所以為了CPLD和LCD之間的電平匹配，需要借助電平轉換芯片來(lái)完成從3.3V到5V之間的相互轉換。選擇的電平轉換芯片是TI公司的SN74LVC4245A芯片，這個(gè)芯片的數據傳輸方向是雙向的，在引腳DIR的作用下，既可以實(shí)現從3.3v向5v轉換，也可以實(shí)現從5v向3.3v轉換。

為了液晶模塊能夠正確的工作，液晶需要上電復位。本設計中采用的字體是8×8點(diǎn)，所以在硬件電路設計時(shí)將FS引腳拉低。

在硬件設計時(shí)，我們需要注意的問(wèn)題是：

(1)在VDD對地(Vss)間接0.1u左右電容去耦，接10u或20u電容濾波;

(2)模塊的復位腳/RST接一個(gè)復位電路，而且我們也將/RST與CPLD相連，這樣我們也可以利用DSP對其進(jìn)行復位，使得可以是液晶進(jìn)行定時(shí)刷新，預防一些其他干擾;

(3)在做實(shí)驗時(shí)，FG(鐵框地線(xiàn)、不能懸空，暫時(shí)與數字地連接。

鍵盤(pán)硬件設計

鍵盤(pán)在信號采集系統中是一個(gè)很關(guān)健的部件，它能向系統輸入數據、傳送命令等功能，是人工干預系統的主要手段，本系統所用鍵盤(pán)是常用的4×4矩陣式鍵盤(pán)。

16個(gè)鍵盤(pán)有0～9數字鍵，上翻，下翻鍵，編程鍵，輸入鍵，擦除鍵，點(diǎn)號健等。鍵盤(pán)的行線(xiàn)和列線(xiàn)分圳連接CPLD的一個(gè)I/O引腳。鍵盤(pán)的行線(xiàn)上有一個(gè)2.7k的上拉電阻將行線(xiàn)所連接的CPLD的I/O引腳上拉直高電平。

圖3為鍵盤(pán)設計的硬件原理圖。

鍵盤(pán)工作原理

按鍵設置在行、列線(xiàn)空點(diǎn)上，行、列線(xiàn)分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端。行線(xiàn)通過(guò)上拉電阻接到3.3v上。平時(shí)無(wú)按鍵動(dòng)作時(shí)，行線(xiàn)處于高電平狀態(tài)，而當有按鍵按下時(shí)，行線(xiàn)的電平狀態(tài)將由與此行線(xiàn)相連的列線(xiàn)電平?jīng)Q定。列線(xiàn)電平如果為低，則行線(xiàn)電平亦為低，列線(xiàn)電平如果為高，則行線(xiàn)電平亦為高。這一點(diǎn)是識別矩陣鍵盤(pán)按鍵是否按下的關(guān)鍵所存。由于矩陣鍵盤(pán)中行、列線(xiàn)為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。因此各按鍵彼此將互相影響，所以必須將行、列線(xiàn)信號配合起來(lái)并作適當的處理，才能確定閉合鍵的位置。

結語(yǔ)

本文簡(jiǎn)單介紹了TI16位控制器DSP與液晶顯示模塊及鍵盤(pán)模塊之間的接口方案.利用了CPLD來(lái)進(jìn)行邏輯轉換和控制。提供了一種高速器件和慢速接口直接的連接方法，通過(guò)這個(gè)接口方案研究，為以后系統的開(kāi)發(fā)提供了一種新的思路。