基于SOC技术的LED灯序电路设计

2011-06-06 09:07:12来源: 互联网
本文介绍了一种基于最新SOC技术的简单的8 LED灯序电路设计。在这个设计中最精彩的部分就是微处理器无需进行干预。不是采用传统的由单片机处理器干预的被动的数字外设,此设计完全是基于SOC数字系统的智能分布式处理功能。这使中央处理器从管理灯序电路的工作中解脱出来,节省CPU资源从而设计效率更高。

  该设计方法可以很容易的扩展到LED以外的需要用指定顺序开启或关闭的其他设备,比如不同长度、不同模式的序列定时器等等。该设计示例中还有额外的功能:

  · 7位计数器(TC)终端计数

  · 指示设备开启关闭的输出

  · 为序列器件提供的8位输出

  · 给Verilog状态机的时钟输入

  · 给8位ALU(bit-slice)处理器的总线时钟

  这篇文章中用到的开发工具是赛普拉斯半导体可编程片上系统(PSoC)的集成开发环境PSoC Creator。

  原理图设计

  设计的第一步是在创建一个Verilog符号来定义输入、输出和与之相关的位宽度(见图1)。一旦上层Verilog模型(原理图)已经建立,它就可以用来产生包含所有模块中引脚定义的Verilog源文件。这一步不需要开发功能Verilog代码。

  

 

  图1:Verilog 符号。

  刚才创建的Verilog符号现在可以放置到高层原理图设计。在这里,每一个输入及输出都能连接到时钟源、I / O引脚、状态和控制寄存器等等。8-LED灯序电路高层原理设计见图2。

  

图2:高层原理设计示例。(电子系统设计)
图2:高层原理设计示例。

  到现在为止,Verilog符号已经建立,放置到了高层原理设计里,并且连接到了设备的I/ O和时钟。现在可以生成Verilog代码来履行某些功能,在这个案例中可使发光二极管闪烁。为了管理序列的逻辑能力,可以在设计里引入一个简单的数据路径。

  这个数据路径包含一个8位ALU,其具备精简指令集,两个数据寄存器、两个累积器、位移和比较逻辑、一个4 deep的 8位FIFO。为了保持设计简单,只用到了两个ALU,用来将累加器设置为0,每次开启或关闭序列执行的时候累加器就递增。对于较复杂的定序设计,开发人员可以联合多个ALU形成一个16位或24位处理器。这样的处理器类似于bit-slice处理器,其在70年代和80年代早期比较流行,它可以为次序的子系统提供足够的处理能力,。

  数据路径配置工具示图如下。请注意CFGRAM(配置RAM)的前二行注释:“A0 <- 0”,这是给累加器0清零,“A0 <- A0+1”,实现在A0累加值。

  

图3:数据路径配置工具。(电子系统设计)

 

  图3:数据路径配置工具。

  片上系统(SOC)技术以可编程的方式重新利用了bit-slice技术,用来把处理任务智能地分配到其他可编程硬件,从而减少主CPU的负荷。使用这种方法,可以研制出一种标准状态机。不同的是,通常算法功能要消耗大量的逻辑门。而在新的方式中这已无需再关注,因为这些功能在标准标准ALU即可实现,它包含由基于PLD的状态机控制的数据路径与/或逻辑。

  这个设计独立运行于主CPU。主应用程序可以通过API(可以修改执行参数)控制灯序电路,灯序电路初始化之后,就不再需要CPU。此外,这种实现方式同使用CPU方式相比,本身即可提高效率、可以使用更少的晶体管,从而更好的降低整体系统功耗,给其他特性预留出更多资源。

  本文讨论了LED灯序电路设计,同样的设计方法也可用到类似设计,可以通过功能强大的SOC集成结构来执行各种各样的需要频繁处理的任务,降低主CPU负荷。现在,工程师不断面临很多压力:提高性能、降低功耗、减少成本…拥有一种像这样的系统设计工具可以帮助工程师不断地创造奇迹,达到公众对他们的期望。

关键字:技术  led  电路  电路设计

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0606/article_9591.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
技术
led
电路
电路设计

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved