用CPLD实现基于PC104总线的429接口板

2010-04-23 20:45:38来源: 电子开发网

  PC104总线系统是一种新型的计算机测控平台,作为嵌入式的一种,在软件与硬件上与标准的台式PC(PC/AT)体系结构完全兼容,它具有如下优点:体积小、十分紧凑,并采用模块化结构,功耗低,总线易于扩充,紧固堆叠方式安装,适合于制作高密度、小体积、便携式测试设备,因此在军用航空设备上有着广泛的应用,但也正是PC104板的这种小尺寸结构、板上可用空间少给设计带来了一定的困难,所以本设计采用了复杂可编程器件CPLD,用CPLD完成了PC104总线与429总线通讯的主要电路,大大节省了硬件资源,本文着重介绍了CPLD部分的设计。

  1 系统总体设计

  CPLD是一种复杂的用户可编程逻辑器件,由于采用连续连接结构,易于预测延时,从而使电路仿真更加准确。再加上使用方便的开发工具,如MAX+PLUSII、Quartus等,使用CPLD器件可以极大地缩短产品开发周期,给设计修改带来很大方便。本论文描述了利用开发工具MAX+PLUS II实现CPLD处理ARINC429数据通信。系统设计方案如图1所示。

系统设计方案

  ARINC429收发电路部分,由两组3282和3l82芯片构成,其中每组芯片实现二路接收、一路发送,其中的控制信号均有CPLD编程产生:在CPLD部分,D[0...15]为16位双向数据总线,实现AR1NC429收发电路与PC104总线接口之间的数据通信,IO16为16位芯片选择信号;在PC104总线接口部分,XD[0...15]为16位双向数据总线,XA[1...9]为地址总线,连接CPLD,进行选片操作,XIOR和XIOW 为IO读写信号,XAEN 是允许DMA控制地址总线、数据总线和读写命令线进行DMA传输以及对存储器和I/O设备的读写。

  2 系统硬件组成

  429的PC104总线接口板的硬件组成框图如图2所示,主要包括AR1NC429收发电路(HS3282和HS3l82芯片组)、CPLD、429板与PC 机的接口总线PC104总线、与外部的429接口IDC16插座、中断控制开关等,其关系如图2所示。

429的PC104总线接口板的硬件组成框图

  本接口板元器件布局如图3所示。

本接口板元器件布局

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关键字:CPLD  PC104  429接口板

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0423/article_1100.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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