基于CPU和FPGA_CPLD结构设计电子系统.pdf

第 30 卷第 8 期 　　　电 子 工 程 师 Vol . 30 No . 8 2004 年 8 月 　　　　　　　　　　　　　　　ELECTRONIC EN GINEER 　　　　　　　　　 　　　　　　　　Aug. 2004 基于 CPU 和 FP GA/ CPLD 结构设计电子系统 井新宇 (江阴职业技术学院电子信息工程系 , 江苏省江阴市 2 14433) ( ) ( ) 【摘 　要】　介绍应用 CPU 和现场可编程逻辑阵列 FPGA / 复杂可编程逻辑器件 CPLD 结合设计 ( ) 电子系统的优势 。基于 AT89C51 单片机系统实现 FL EK10K 的在线可重配置 ICR ,PC 机和 AT89C51 ( ) 串行通信实现在线升级 ,PC 机下载配置实现在线调试 。采用直接数字频率合成 DDS 技术 ,实现波形 ( ) 发生器 。应用电子设计自动化 EDA 技术 , 以 FPGA/ CPLD 器件为核心 ,采用 FPGA 设计的DDS 不仅可 方便地实现各种比较复杂的调频 、调相和调幅功能 ,而且具有 良好的实用性 。文中给出了系统的工作 原理和设计方法 。 ( ) 关键词 :数字频率合成器 , 电子设计自动化 , 现场可编程逻辑阵列 FPGA , 复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 中图分类号 :TN74 0 　引　言 单片机已广泛地应用于电子设计中 ,使智能化水 平在广度和深度上产生了质的飞跃 。然而 ,单片机串 行工作和不可靠复位这两大突出缺点决定了它的低速 性 、程序跑飞和可靠性不高 。现场可编程逻辑阵列 ( ) ( ) 图 1 　系统构成框图 FPGA / 复杂可编程逻辑器件 CPLD 以其高速 、高可 靠性 、串并行工作方式等突出优点使其在电子设计中 　 ) 　　a CPU 系统控制程序把 Flash ROM 中的配置数据 ( ) 得到了广泛应用 ,并代表着电子设计 自动化 EDA 技 ( ) 下载到 FPGA 芯片中 ,完成在线配置 重构 功能 ; ( 术的潮流 。FPGA/ CPLD 的设计采用高级语言 例如 b) PC 机和 CPU 之间通过串行 口进行数据通信 , ) HDL 语言 ,进一步打破了软硬件之间的界限 ,加速了 CPU 将 PC 机发送的配置文件 . rbf 存入 Flash ROM 中 ,