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1、PSD813F2在FPGA配置中的应用论文关键词：可编程外围器件psd在应用可编程iap可编程门阵列fpga)论文摘要：可编程外围器件psd应用于单片机系统后，简化了单片机外围电路的设计，增加了系统的可靠性；利用psd与单片机组成的系统，通过计算机串口对fpga进展实时在线编程、仿真和配置。随着单片机的广泛应用，其性能不断进步，集成度也日益进步。然而，传统的单片机系统设计需要众多别离器件如地址锁存器、译码器、ra、epr、pld等，使得系统复杂、可靠性低，并且调试繁琐、效率较低。可编程门阵列fpga需要外置存储器，且配置存储器多为tp型，价格较高；加之，利用fpga的jtag口配置fpga间隔
2、 有限，调试不甚方便。本文主要介绍一种基于闪烁存储器的在线可编程微处理器外围器件psd813f2组成的单片机系统，同时利用该系统配置fpga。即通过计算机串口将fpga本文以altera公司10k系列为例设计在线下载到单片机系统，由psd813f2配置fpga，实现iapinappliatinprgraing的功能。1psd813f2性能特点psd813f2是psdprgraablesystedevies家庭的新成员，是基于闪烁存储器的在线可编程外围器件。它将单片机系统所需的外围器件集成在一起，并能与单片机进展无缝连接，因此简化了调度，进步了可靠性；同时，它与当前流行的众多单片机有极简单的接口
3、，便于实现简单、灵敏的嵌入式设计；它还集成了优化的“微控制器宏单元逻辑构造，使得系统地址/数据总线可以与内部存放器直接互连，简化了控制总线的设计。此外，psd813f2还具有以下一些特性：内部数据总线为8位，可方便地与各类8位单片机直接相连。如要与16位单片机相连，需用2片psd813f2构成16位的多路复用接口，并且地址必须循环移位，以保证u工作时能同时正确接收不同psd813f2r中的信息。内部包含1bit的大容量flashr，这分为8个大小一样的块如128k8bit或64k8bit，由用户规定的地址访问；另外还有256k的flashptr及16kb的sra，其中sra可配置为2k8bit
4、或16k1bit。内存flashr或flashptr可同时编程，即在执行来自一个存储器的代码时可同时对另一个存储器编程。带有16个输出宏单元和24个输入宏单元，能方便实现多种逻辑组合功能，包括内外的状态信号产生、地址译码等。带有27个可重建的i/端口，可以用作不同的i/端口，如单片机的i/、pld的i/；最多可提供19个外部片选信号，其中16个i/可配置为漏极输出。具有可编程电源管理功能pu，加之低功耗的s技术，使得其工作时功耗很低；另外还具有自动检测控制器工作的功能，使之在不工作时将psd转入低功耗状态。由于psd813f2具有以下特性，因此能方便实现i/重建、扩展，并具有通过编程改变设计的
5、灵敏性，方便与各类不同单片机实现无缝连接。其内部框图如图1所示。2系统设计整个设计是利用计算机将fpga的相关设计经单片机传送存储器，由单片机配置psd813f2，再由psd813f2配置fpga，实现iap的功能，特别适于较远间隔 在线编程、仿真。另外，利用计算机的串行口可以与单片机进展较长间隔 的通信。此外，由于psd813f2片内有编程逻辑宏单元pld，所以在u与psd813f2之间不需要地址锁存器及外部程序存储器；并且psd与ld、fpga的接口地直接用其pa、pb口连接，只需在软件设计和u程序中相应设计为i/形式或地址锁存形式。另外，fpga的使用中通常需要时钟信号，并可能需用好几路
6、同的时钟信号。在系统中采用is公司的is501倍频芯片，可实现28共8种倍频方式，最高可实现160hz时钟；加之使用内局部频，可以满足多数设计需要。3u与psd813f接口设计psd813f2具有大容量flashr、16个输出宏单元和24个输入宏单元，因此在与单片机组成系统时很少需要外围分立器件，多数通过psd813f2中的宏单元逻辑组合产生与单片机连接的地址总线、数据总线、控制总线；同时，通过内部的逻辑译码产生对3块独立存储区片选信号。另外，单片机与psd813f2d内部宏单元的d触发器直通，使得设计计数器、外围逻辑控制极为方便。psd813f2内部包含3块并行、互相独立的存储器区，独立或并
7、行的单片机在任何时候都可以从一块存储器执行擦写另一块存储器的操作。这使得单片机可以在执行程序期间，通过改变psd内控制器的内容，而动态改变程序和数据空间的地址范围；同时，系统也能对逻辑资源、扩展输入和输出端口进展编程，使系统具有实时isp的才能。4psd813f2与fpga接口设计psd813f2可以配置altera或xilinx的fpga本文以altera的为例。altera公司的epf10k10/20是其万门级fpga的代表，原来需要外置存储器，且配置存储器ep1441是tp型，价格较高；而psd813f2具有很好的在线编程功能，并且擦写次数10万次，同时，1片psd813f2可以配置10
8、片epf10k10，因此其具有良好的性价比。用psd813f2配置altera公司的epf10k系列fpga，主要有以下信号：dlk输入移位时钟；data数据；nstatus状态信号；nf_dne配置是否成功信号；nnfig开场配置信号。在实际配置电路中采用fpga的被动串行方式，因此epf10k系列fpga的se0、se1均接地；同时nstatus、nf_dne、nnfig均需通过上拉电阻接电源。配置接口的信号线只需由psd813f2的pa或pb口配置即可，如图3所示。5软件设计psd813f2编程是在硬件根底上，利用专用开发软件psdsft进展系统开发的；而psdsft是一套在inds环境
9、下运行的软件工具，运用可视化界面进展编程，具有人机交互功能，其一般开发流程如图4所示。然而对于单片机系统，更熟悉的是采用51或汇编进展编程。利用单片机对psd813f2进展配置时，所使用的51程序中最主要的是对psd813f2进展初始化的子程序：vidinitpsd813f2(vid)；初始化程序/pa0ld_r/；定义pa0为ld读写/pa1ld_rs;定义pa1为ld复位/pa2fpga_dlk；定义pa2为fpga时钟psdpatrlreg=0x03；/设定pa口的读写形式psdpadir=0xff;psdpadri=0x00;/pb0fpga-n_dne/pb1fpga-nstatus
10、/pb2fpga-data/pb3fpga-nnfig/pb4ld-s_ldpsdpbtrlreg=0x00；/设定pb为u的读写psdpbdir=0x0f；/设定pb读写形式psdpbdri=0x00；完好的psd源程序请见网络补充版.n。完毕语由于psd813f2具有高的集成度和很强的在线编程功能，与单片机组成系统后可方便地嵌入fpga的配置中。实际开发的系统可以满足各类fpga配置的要求，同时，实际用v开发的应用于实际的程序下载到psd后，可实时下载程序到psd，也可上载psd的任一ainflash的数据到计算机，也可随时监测psd片内任一ra中的数据，真正做到了isp、iap。另外，配置altera的fpga与xilinx的fpga时，到达了与外置配置存储器完全一样的效果。
PSD813F2在FPGA配置中的应用
