一種基于CPLD的DSP人機接口模塊設計

　　CPLD(Complex programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)是在傳統的PAL、GAL基礎上發(fā)展而來(lái)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)測控方面有非常廣泛的應用，日前的CPLD普遍基于E2PROM和Flash電可擦除技術(shù)，可實(shí)現100次以上擦寫(xiě)循環(huán)。

　　CPLD選擇及其擴展模塊的設計

　　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。XC95144XL是Xilinx公司XC9500系列的一種。它的性能指標為；IO口可配置為3.3v或5v操作。所有輸出都提供24mA驅動(dòng)能力；XC295144XL有100個(gè)宏單元、3200個(gè)可用門(mén)和144個(gè)寄存器；實(shí)現在系統編程，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(guò)DSP的外部存儲器接口實(shí)現的。我們通過(guò)/IS管腳將其擴展到外部I/O空間，數據總線(xiàn)的高8位和地址總線(xiàn)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(xiàn)應該盡量短，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CPLD確定鍵盤(pán)按鍵的數值后，利用中斷將鍵值傳送到DSP中。

　　CPLD硬件結構設計如圖所示

　　CPLD的設計主要是利用CPLD對鍵盤(pán)、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用的，如果將鍵盤(pán)、LCD顯示以及各種狀態(tài)指示燈直接和DSP相連的話(huà)，這將造成它的極大浪費，所以我們在它們中間用CPLD作為橋梁。

　　另一更為重要的原因是鍵盤(pán)和LCD顯示是在一個(gè)相對較低的速度下實(shí)現的，這對于高速數據處理的DSP來(lái)說(shuō)是無(wú)法接受的，我們設計的主要用意是：

　　對于LCD顯示，我們將DSP中的數據發(fā)送到CPLD，然后DSP去做其他的事情，而后續顯示的任務(wù)由CPLD完成，CPLD將在LCD允許的速度下對其進(jìn)行操作即可達到顯示目的。

　　對于鍵盤(pán)，我們將鍵盤(pán)的各種處理進(jìn)行完之后通過(guò)中斷來(lái)通知DSP，然后DSP進(jìn)行取數操作，這樣的話(huà)并不會(huì )影響到整個(gè)系統的運行速度。