第八章
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- 混 顾
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1 CPLD 8.1 CPLD CPLD CPLD CPLD A/D D/A 0.1Hz-50MHz CPLD 1 16 BCD 2 MAX+PLUS ACEX EP1K100QC CPLDEE-4 (1) 1000Hz 1000Hz 1MHz f=100mhz/ Hz? K
2 FS inclk 40MHz fin 0.1Hz 50MHz FS k fsurveya inclk 2 HDL subdesign fsurveya (inclk,fin: input; mf[25..0] : output; ) variable ma[26..0]:dff; fd:dff; st[1..0]:dff; mc[25..0],mf[25..0]:dff; begin ma[].clk=inclk;fd.clk=inclk; st[].clk=inclk;mc[].clk=fin;mf[].clk=inclk; if ma[]== then ma[]=0;fd=!fd; ma[]=ma[]+1; fd=fd; 213
3 case st[] is when 0=> mc[]=0;mf[]=mf[]; if fd then st[]=1; st[]=0; when 1=> MF[]=MF[]; if fd then st[]=1; mc[]=mc[]+1; st[]=2;mc[]=mc[]; when 2=> mf[]=mc[];mc[]=mc[]; st[]=0; end case; end; fsurvb 1MHz inclk 1MHz FS HDL subdesign fsurvb (inclk,fin: input; mf[25..0]: output; ) variable ma[5..0],mf[25..0],mc[25..0]:dff; mfd: dff; st[1..0]:dff; begin ma[].clk=inclk;mfd.clk=inclk;st[].clk=inclk; mf[].clk=inclk;mc[].clk=mfd; if ma[]==19 then ma[]=0;mfd=!mfd; 214
4 ma[]=ma[]+1;mfd=mfd; case st[] is when 0=> mf[]=mf[];mc[]=0; if fin then st[]=1; st[]=0; when 1=> mf[]=mf[]; if fin then mc[]=mc[]+1;st[]=1; st[]=2;mc[]=mc[]; when 2=> mf[]=mc[];mc[]=mc[]; st[]=0; end case; end ; div10mc f=100mhz/ HDL include "divide32.inc"; subdesign div10mc (inclk,mf[25..0]:input; mfo[25..0]: output; ) variable mdiv32:divide32; begin mdiv32.inclk=inclk;mdiv32.a[]= ;mdiv32.b[]=(0,mf[]); mfo[]=mdiv32.c[25..0]; end; div10mc 32 divide32,divide32 HDL 215
5 subdesign divide32 (a[31..0],b[31..0],inclk:input; c[31..0] : output; ) variable ma[32..0],mb[32..0],dc[32..0]:dff; mc[2..0],md[4..0],c[31..0]:dff; begin (dc[],ma[],mb[],mc[],md[]).clk=inclk;c[].clk=inclk; case mc[] is when 0=> mb[]=(0,b[]);ma[]=(0,a[]); mc[]=1;md[]=md[];c[]=c[]; when 1=> ma[]=ma[];c[]=c[]; if mb[]==0 then mc[]=0;md[]=md[]; md[]=md[]+1; if mb[31]==gnd then for i in 31 to 1 generate mb[i]=mb[i-1]; end generate; mc[]=1; mb[]=mb[];mc[]=2; when 2=> mb[]=mb[];md[]=md[];c[]=c[]; if ma[]>=mb[] then ma[]=ma[]-mb[]; mc[]=4;dc[]=dc[]+1; mc[]=3;dc[]=dc[];ma[]=ma[]; when 3=> mc[]=4;c[]=c[]; 216
6 for n in 32 to 1 generate ma[n]=ma[n-1];dc[n]=dc[n-1]; end generate; mb[]=mb[];md[]=md[]-1; when 4 => ma[]=ma[];dc[]=dc[];mb[]=mb[];c[]=c[]; if md[]==1 then mc[]=5;md[]=md[]; mc[]=2;md[]=md[]; when 5=> ma[]=ma[];c[]=c[]; if ma[31]==vcc then dc[]=dc[]+1; dc[]=dc[]; mc[]=6; when 6=> dc[]=dc[];mc[]=0;c[]=dc[31..0]; end case; end; sel K K HDL subdesign sel (mf[25..0],mfo[25..0],k:input; mfout[25..0]:output; ) begin if k then mfout[]=mf[]; mfout[]=mfo[]; end ; 16tobcd BCD HDL 217
7 subdesign 16tobcd (mf[25..0],inclk : input; mout[31..0] :output; ) variable ma[25..0],mout[31..0]:dff; st[1..0]:dff; moutx[31..0]:dff; begin ma[].clk=inclk;st[].clk=inclk; moutx[31..0].clk=inclk;mout[].clk=inclk; case st[] is when 0=> ma[]=mf[]; st[]=1; mout[]=mout[]; when 1=> mout[]=mout[]; if ma[]>99 then st[]=1;ma[]=ma[]-100; if moutx[11..8]==9 then moutx[11..8]=0; if moutx[15..12]==9 then moutx[15..12]=0; if moutx[19..16]==9 then moutx[19..16]=0; if moutx[23..20]==9 then moutx[23..20]=0; if moutx[27..24]==9 then moutx[27..24]=0;moutx[31..28]=moutx[31..28]+1; moutx[27..24]=moutx[27..24]+1;moutx[31..28]=moutx[31..28]; moutx[23..20]=moutx[23..20]+1;moutx[31..24]=moutx[31..24]; moutx[19..16]=moutx[19..16]+1;moutx[31..20]=moutx[31..20]; 218
8 moutx[15..12]=moutx[15..12]+1;moutx[31..16]=moutx[31..16]; moutx[11..8]=moutx[11..8]+1;moutx[31..12]=moutx[31..12]; moutx[31..8]=moutx[31..8]; if ma[]>9 then st[]=1;ma[]=ma[]-10; moutx[7..4]=moutx[7..4]+1; moutx[7..4]=moutx[7..4];moutx[3..0]=ma[3..0]; st[]=2; when 2=> mout[]=moutx[];moutx[]=moutx[];st[]=0; end case; end ; decode7s 7 8 BCD mout[31..0] 7SA[6..0] 7SB[7..0] sela[3..0] selb[3..0] 7sc[6..0] 7sd[6..0] HZ HDL subdesign decode7s (mout[31..0],inclk,k:input; 7sa[6..0],7sb[7..0],sela[3..0],selb[3..0]:output; 7sc[6..0],7sd[6..0]:output; ) variable ma[9..0],f,sta[1..0],stb[1..0],mda[3..0],mdb[3..0]:dff; begin 7sc[]=h"37";7sd[]=h"6d";mda[].clk=inclk;mdb[].clk=inclk; ma[].clk=inclk;sta[].clk=f;stb[].clk=f;f.clk=inclk; if ma[]==1000 then ma[]=0;f=!f; ma[]=ma[]+1; f=f; 219
9 sta[]=sta[]+1; stb[]=stb[]+1; case sta[] is when 0 => mda[]=mout[31..28]; if mout[31..28]==0 then sela[]=0; sela[]=8; when 1=> mda[]=mout[27..24]; if mout[31..24]==0 then sela[]=0; sela[]=4; when 2=> mda[]=mout[23..20]; if mout[31..20]==0 then sela[]=0; sela[]=2; when 3=> mda[]=mout[19..16]; if mout[31..16]==0 then sela[]=0; sela[]=1; end case; case stb[] is when 0 => mdb[]=mout[15..12]; if mout[31..12]==0 then selb[]=0; selb[]=8; 220
10 when 1=> mdb[]=mout[11..8]; if k then 7sb7=gnd; 7sb7=vcc; if mout[31..8]==0 then selb[]=0; selb[]=4; when 2=> mdb[]=mout[7..4]; selb[]=2; when 3=> mdb[]=mout[3..0]; selb[]=1; end case; table mda[]=> 7sa[]; 0=>h"3f"; 1=>h"06"; 2=>h"5b"; 3=>h"4f"; 4=>h"66"; 5=>h"6d"; 6=>h"7d"; 7=>h"07"; 8=>h"7f"; 9=>h"6f"; end table; table mdb[]=> 7sb[]; 0=>h"3f"; 1=>h"06"; 2=>h"5b"; 3=>h"4f"; 4=>h"66"; 221
11 5=>h"6d"; 6=>h"7d"; 7=>h"07"; 8=>h"7f"; 9=>h"6f"; end table; end ; CPLDEE CPLD CPLD 4X4 inclk 22MHz 5ms keyclkout keyclkout 50ms chuclkout, ms P120 P121 P122 P125 KR1 100 KR2 100 KR3 100 KR4 100 vcc 5 RKA 4.7K K1 2 1 K5 2 1 K9 2 1 K K2 2 1 K6 2 1 K K K3 2 1 K7 2 1 K K K4 2 1 K8 2 1 K K KR5 100 KR6 100 KR7 100 P12 P12 P12 KR8 P
12 8-4 D RS D tinglmove VHDL VHDL LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; USE ieee.std_logic_arith.all; USE ieee.std_logic_unsigned.all; ENTITY key2 IS PORT (inclk :IN std_logic; -- inkey : IN std_logic_vector(0 to 3); -- outkey : OUT std_logic_vector( 0 to 3); -- outled : OUT std_logic_vector(7 downto 0) --LED ); END key2; ARCHITECTURE art OF key2 IS COMPONENT tinglmove -- PORT (a,clk: IN std_logic ; b : OUT std_logic) ; END COMPONENT; SIGNAL keyclk :std_logic_vector(16 downto 0) ; 223
13 SIGNAL chuclk :std_logic_vector (2 downto 0) ; SIGNAL keyclkout,chuclkout :std_logic ; -- SIGNAL chuout :std_logic_vector(0 to 3) ; -- SIGNAL inkeymap :std_logic_vector(0 to 3) ;-- SIGNAL keyout :std_logic_vector(0 to 7) ;-- BEGIN roll: FOR i IN 0 TO 3 GENERATE -- movskipx: tinglmove PORT MAP (inkey(i),keyclkout, inkeymap(i)); END GENERATE; clk_key:process(inclk) BEGIN if(inclk'event and inclk='1') then if keyclk=54999 then keyclk<=" "; keyclkout<=not keyclkout; keyclk<=keyclk+1; END PROCESS clk_key; clk_chu:process(keyclkout) BEGIN IF (keyclkout'event AND keyclkout = '1' ) THEN IF chuclk=4 THEN chuclk<= "000"; chuclkout<=not chuclkout; chuclk<=chuclk+1; END PROCESS clk_chu; clk_chu_out:process(chuclkout) BEGIN IF (chuclkout'event AND chuclkout='1') THEN IF chuout="1110" THEN IF inkeymap/="1111" THEN keyout<=chuout&inkeymap ; 224
14 chuout<="1101"; ELSIF chuout="1101" THEN IF inkeymap/="1111" THEN keyout<=chuout&inkeymap ; chuout<="1011"; ELSIF chuout="1011" THEN IF inkeymap/="1111" THEN keyout<=chuout&inkeymap ; chuout<="0111" ; ELSIF chuout="0111" THEN IF inkeymap/="1111" THEN keyout<=chuout&inkeymap ; chuout<="1110"; chuout<="1110"; END PROCESS clk_chu_out; outkey<=chuout; out_led:process(keyout) BEGIN case keyout(0 to 3) is when "0111" => case keyout(4 to 7) is when "0111"=> outled<=x"7e"; when "1011"=> outled<=x"33"; when "1101"=> outled<=x"7f"; when "1110"=> outled<=x"4e"; when others=> outled<=x"00"; end case; when "1011" => case keyout(4 to 7) is when "0111"=> outled<=x"30"; when "1011"=> outled<=x"5b"; when "1101"=> outled<=x"7b"; when "1110"=> outled<=x"3d"; 225
15 when others=> outled<=x"00"; end case; when "1101" => case keyout(4 to 7) is when "0111"=> outled<=x"6d"; when "1011"=> outled<=x"5f"; when "1101"=> outled<=x"77"; when "1110"=> outled<=x"4f"; when others=> outled<=x"00"; end case; when "1110" => case keyout(4 to 7) is when "0111"=> outled<=x"79"; when "1011"=> outled<=x"70"; when "1101"=> outled<=x"1f"; when "1110"=> outled<=x"47"; when others=> outled<=x"00"; end case; when others => outled<=x"00"; end case; END PROCESS out_led; end art; 10M---40M keyclkout 5ms 8.3 CPLD CPLD IPCORE CPLD CPLD 1 FPGA FPGA FPGA 2 PCB CPLD/FPGA EDA 3 CPLD CPLD CPLD 226
16 CPLD CPLD MCS51 CPLD CPLD RAM A/D D/A 8-5 adcdac ADC0809 / DAC0832 / key4x4 4X4 8-3 switch 16 ram6232 CPLD EAB 4kram adrdcode P2 p2.4 p2.5 p2.6 p2.7 64k 0-0FFFH ym0 RAM 1000H ym1 2000H ym2 3000H 4000H ym3,ym H 6000H adccs daccs ADC0809 DAC H 8000H switch1 switch2 227
17 LED 9000H 0A000H stdis1 stdis2 8-6 CPLD 1 adcdac ADC0809 DCA0832 P rd wr adccs daccs eoc ale pa0 pa1 pa2 p0.0 p0.1 p0.2 ale ADC0809 ADC0809 adcclk ale adcs dacs ADC0809 DAC
18 8-7 ADC0809 DAC adrdcode adrdcode P2 p2.4 p2.5 p2.6 p I/O PC
19 8-8 3 switch switch LED CPLD 8.9 VCC R2 4.7K CPLDPIN k1 led2 R1 470 led1 VCC R3 4.7K 8-9 LED CPLD 8-10 switch P rd wr 230
20 switch1 switch switch 4 ram6232 CPLD EAB 4K RAM ram6232 HDL INCLUDE "YY.INC"; SUBDESIGN RAM6232 (ale,rd,wr,pc[3..0],cs:input; 231
21 pa7,pa6,pa5,pa4,pa3,pa2,pa1,pa0 :bidir; ) variable myy: yy; md[7..0]:latch; begin md[].ena=ale; md[]=pa[7..0]; myy.ad[7..0]=md[]; myy.ad[11..8]=pc[3..0]; myy.rd=rd; myy.we=wr; myy.cs=cs; pa[7..0]=myy.dio[]; end; 4K RAM YY ALE md[7..0] 4KRAM CPLD EAB 4K RAM 5 scan7seg 10 P0 stdis1 stdis2 wr ym3 ym4 scana[7..0],scanb[7..0] sel[8..1]
22 key4x4 P P P0 ym1 wr ym2 rd 8-13 CPLD CPLD VHDL AHDL AHDL 233
23 acom 1 PC RS232 CPLD 2 CPLD 3 CPLD MAX487 acom PC PC P1.0 P P1.1 P PC PC P P
24 CPLD HDL CPLD CPLD CPLD CPLD PC UNIVERSALRXD VHDL 9 CHEN 0 1 FS[3..0] OUTEN OUTDATA[7..0] INCLK MHz, OUTCLK
25 WAVEVBIO ID ID[5..0] UNIVERSALRXD CHEN 1 WAVEVBIO ID iden 1 INDATA[7..0] INDATA[7..6] 01 ID WAVEVB-BPS ID INEN CHEN INDATA[7..0] fs[3..0] Csen D/A LPM-RAM-DP RAM DATA[] wraddress[],wren WAVEVB-22 LPM-RAM-DP rdaddress[] q[] D/A rdaddress[] WAVEVB-3 infs[11..0] rdaddress[] WAVE-F insf[11..0]
26 8-16 UNIVERSALRXD VHDL LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY universalrxd IS PORT (inclk,rxd,en :IN STD_LOGIC; fs :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); outen,outclk,chen :OUT STD_LOGIC; outdata :OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) --outpe :OUT STD_LOGIC ); END universalrxd; ARCHITECTURE art OF universalrxd IS SIGNAL clk_1 :STD_LOGIC ; SIGNAL b :STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ; SIGNAL d :STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ; SIGNAL K,ben,start :STD_LOGIC; SIGNAL js0,js,js1 :STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ; SIGNAL c :STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) ; SIGNAL m :STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0) ; BEGIN 237
27 outen<=k; outclk<=clk_1; --outdata<=outdata_1; P0:PROCESS(inclk) BEGIN IF(inclk'EVENT AND inclk='1') THEN CASE fs IS WHEN "0000"=> clk_1<=not clk_1; --m<=" "; WHEN "0001"=> IF m>=383 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "0010"=> IF m>=191 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "0011"=> IF m>=95 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "0100"=> IF m>=47 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "0101"=> IF m>=11 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; BPS BPS BPS BPS BPS BPS 238
28 WHEN "0110"=> BPS IF m>=7 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "0111"=> BPS IF m>=5 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "1000"=> BPS IF m>=3 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "1001"=> BPS IF m>=2 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN "1010"=> BPS IF m>=1 THEN m<=" " ;clk_1<=not clk_1; m<=m+1; END IF ; WHEN OTHERS=> clk_1<=not clk_1; --m<=" "; END CASE; END PROCESS P0; P1:PROCESS(clk_1,en) BEGIN 239
29 IF (clk_1'event AND clk_1='1') THEN IF en='1' THEN IF ben='0' THEN K<='0'; IF rxd='0' THEN IF start='0' THEN IF c=25 THEN C<="000000"; start<='1'; c<=c+1; C<="000000"; IF start='1' THEN IF js=69 THEN js<=" "; IF js0>45 THEN ben<='1';js0<=" "; js0<=" "; js<=js+1; IF rxd='0' THEN js0<=js0+1; start<='0';c<="000000"; IF js=95 THEN IF d=0 THEN IF js0>js1 THEN b(0)<='0'; d<=d+1; k<='1'; 240
30 b(0)<='1'; d<=d+1; k<='1'; ELSIF d=1 THEN IF js0>js1 THEN b(1)<='0'; d<=d+1; b(1)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=2 THEN IF js0>js1 THEN b(2)<='0'; d<=d+1; b(2)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=3 THEN IF js0>js1 THEN b(3)<='0'; d<=d+1; b(3)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=4 THEN IF js0>js1 THEN b(4)<='0'; d<=d+1; b(4)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=5 THEN IF js0>js1 THEN 241
31 b(5)<='0'; d<=d+1; b(5)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=6 THEN IF js0>js1 THEN b(6)<='0'; d<=d+1; b(6)<='1'; d<=d+1; ELSIF d=7 THEN IF js0>js1 THEN b(7)<='0'; d<=d+1; b(7)<='1'; d<=d+1 ; IF js0>js1 THEN chen<='0';d<=d+1; chen<='1'; d<=d+1 ; --outdata_1<=b; END IF ; IF d=9 THEN outdata<=b; d<=d+1; ELSIF d=10 THEN 242
32 d<="0000"; ben<='0'; js<=js+1; IF ( js=46 or js=47 or js=48 ) THEN IF rxd='0' THEN js0<=js0+1; js1<=js1+1; END IF ; END PROCESS P1; END art; 243
a b c d e f g C2 C1 2
a b c d e f g C2 C1 2 IN1 IN2 0 2 to 1 Mux 1 IN1 IN2 0 2 to 1 Mux 1 Sel= 0 M0 High C2 C1 Sel= 1 M0 Low C2 C1 1 to 2 decoder M1 Low 1 to 2 decoder M1 High 3 BCD 1Hz clk 64Hz BCD 4 4 0 1 2 to 1 Mux sel 4
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