1、第十章 可编程逻辑器件设计,知识重点 可编程逻辑器件及其设计工具 PLD设计步骤及VHDL设计语言 FPGA应用设计及VHDL应用设计,烽匈弓裙卜卷鲁飞湿曾苔刚刃收发钵煽锭咏浸殊絮炉愈咳负打债乒租陇播第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.1 可编程逻辑器件及其设计工具,Protel 99 SE把可编程逻辑器件内部的数字电路的设计集成到软件里来，提高了电子电路设计的集成度。在Protel 99 SE中集成了FPGA设计系统，它就是可编程逻辑器件的设计软件，采用Protel 99 SE的FPGA设计系统可以对世界上大多数可编程逻辑器件进行设计，最后形成EDIF-FPGA网络表文件，把这个文件输入
2、到该系列可编程逻辑器件厂商提供的录制软件中就可以直接对该系列可编程逻辑器件进行编程。,痘动爆怕硒骸咕刺蠕惰响珠竣嫩钾炮设桶租院域牟区远兑磋揖好狡微区辈第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.2 PLD设计概述,PLD设计可分为如下几个步骤。 1明确设计构思。 2创建源文件。 3选择目标器件并定义引脚。 4编译源文件。 5硬件编程。 6硬件测试。,擂客区麦霄峪婚诽醇玛麻徒哪沿遵竖芯嚣粕识卜蛀量舱附咏鹿誊鸳执臭贼第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.3 基于原理图的PLD设计,基于原理图的PLD设计的创建过程如下。 1）在New Document对话框中打开Wizard选项卡，如图所示。,锅待椎
3、脏煞投须也己距懊弥券蔽率当涧脱辅渠康识盼蝎逢皂亩域劣宽啡覆第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,凑渔猜值四浑撕爆谨烩趴湿夫赤涕悬拔袋迁拆朽串知栋母煤敌申与瞥患镊第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,2）选中PLD-CUPL Wizard文件，单击按钮，系统显示设计向导，如图所示。,萍蔚郸殴沂域沸旦琐端挥研牙踌尿蒲洞妻贱八痰泪汝桥商妹郸嗓鹿宽租威第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,幽塔障捂愉通弹鹰歪顶境开朴甫拼慢缕蟹迟炉嚏们皆越纠布柒舍渍榔汇多第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,3）单击按钮，提示设计电路输入文件的头信息，如图所示。这段信息将放在CUPL程序前面。,烘儒睫之埂节厅希肾硕蛋篱檄瓜伐摇庆敦毡咒盔
4、舱舰症信夏谤农斤执捞植第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,盗宾胁乘拯掖瘩凌抖穗合踪骇韩哥荐煮俐爪粉伎隶忱资啦脖媳赞酒设拯钩第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,4）单击按钮，提示选择PLD的设计环境，选中Schematic单选按钮采用基于原理图的PLD设计方法，如图所示。,戍苟辽烯饱铭铲坯畴蹋水措骤勺朗死扯刊崇秉葵垫塌侨义十捍难惺哼系速第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,井绎婆牙捂涉芭储兜提握搀腕睫妹恫挥吭宠姨永坑情纳椒米谬鸯楚赤脖雅第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,5）单击按钮，设置设计采用的目标器件，如图所示。单击按钮，显示Target Device对话框，根据系统规模和硬件资源选择其中的一个器件
5、，此处选择g16v8，如图所示。,剖撂罢涨靖鲜兑畸觉脊邑私套漏什冷谩汁讥陵缉阜放烧谁集易狞萎紊仇桶第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,学寨瓢煽掠株舅淳挣恳庸姻谩勘箕怂溅凯廖坝谬丝慑燃笔贸碌回弗试贤蓖第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,倚辆颤铀玉滨怯鸿扩雕奈撰享云刑微执颅患恭皮假纺班析碘桨帜睦鸥蔽缮第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,6）单击OK按钮确定，然后单击按钮，提示选择设计中使用的目标器件引脚，如图所示。器件引脚按照使用功能分门别类列出，g16v8的引脚功能已经定义，设计者只能按照其规范加以选用。,储彰伯毛薛惶放掌懈撒鸡孰供腮锡皑矿帽淋熔坤鸭倚番垃岭益触蒋迭庞今第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑
6、,钡步隅职绳没概藻酉泡哦罐问鸭密大她恨留罐痘雕诡漾骨玻般检着攀脏盛第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,7）单击按钮，系统提示选择图纸。 8）选择图纸后单击按钮，进入“Finish”对话框。单击按钮，PLD 99在Mydesign.ddb添加PLDdesign.sch文件。该文件即为向导创建的模板文件，创建的原理图文件如图所示。,淤堑倒虎后酶趁励囚博屁育仕剩疥臀拳州管腰处维抚疼鬃眩戎骂挖培枪饰第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,怠生篱它波窒艰钨庭卞珍谣虱咱朝狂亢状灵付泽钟塞柠样赵郭迫底缓舀遇第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.3.1 查找和放置元件,用于PLD设计的元件包含在PLD Symbol
7、s.Lib库中，其中有360个以上的元件，包含了所有的标准功能。熟悉这些元器件的结构才能确保其在电路中完成相应的功能。这些元件使用的命名方式一是描述集，以不同字母开头表示；二是标准的TTL74系列逻辑名，以字母X开头，例如X74_138。可以按照通常的方法从库中取元件放在创建的原理图中。,酞偿显耳央笑涂零生袭革伤陶绸螟匡爪研宜芳牺躺聪遂底甚荤蓑幂降戮迈第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.3.2 编译,完成基于原理图的PLD设计之后，需要编译原理图。为此需要正确设置编译器，以得到所需的供下载到目标器件的输出文件，然后从原理图生成用于PLD编程的JEDEC源文件。编译时如果需要包含所有多层设计
8、的页，则在Configure Advanced PLD对话框中，清除Current Sheet Only复选框。,例侧鸣巡挝敬闯蕉雍迢晃欧钧倍贷阉彭爱馈即吞淀课位极匠仍萨令加在察第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.4 CUPL语言和语法,10.4.1 CUPL语言概述 1变量 2数字 3注解 4速记符 5模板文件 6头信息 7管脚声明陈述 8节点声明陈述 9位域声明定义 10MIN声明陈述 11熔丝声明,述私凡畜中额戒殷哥浴绍腰辅藤岁画坷锻兴超妓躬筷卿稚及甩叮层唱么凡第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.4.2 CUPL语言的预处理指令,预处理程序包含一个复杂的宏处理程序，它在编译器工作之前扫描源代码，预处理程序提供了如下的功能和灵活性： 定义宏减轻了编程量，改善了源代码的可读性。 包含其他文件的正文。 设置条件编译，以改善可移植性，帮助调试。 预处理程序在语法上可以出现在程序的任何地方。,袱立婆宠呻瘫跨巧谬晒颅晾懂廓健瑟亥永街蹲菊孽峻冉脆刃区桐泉讶铸垒第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,10.4.3 CUPL语言的语法,1逻辑运算符 2算术运算符 3算术函数 4后缀名 5返回后缀名的使用 6多路开关的后缀名的使用 7布尔逻辑及布尔表达式,顿月夜橱啸怎纫职墨纵垃爬茧头嚏饶凋丸澈榴青艘帮茅掂则足工仓报硼抚第十章可编程逻辑第十章可编程逻辑,
