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單片機cpld

發布時間:2022-06-02 09:47:50

單片機怎樣控制CPLD

可以將配置好的CPLD理解成各種介面晶元的集成,單片機可以象控制各種介面晶元一樣控制cpld
CPLD需要使用VHDL 之類的語言編寫程序 實現各種定製功能。最後生成cpld的配置文件。
在單片機操作之前 需要先將配置文件寫入 CPLD

⑵ CPLD與單片機的區別是什麼。

CPLD主要是做大型的數字邏輯處理的,具體的可以網路。與單片機的最大不同是,單片機是軟體方法實現,而CPLD是硬體實現的。可以把CPLD看成是一款專用的解碼晶元。因為是硬體實現,所以強項就是快。就好像用電腦看電影,用CPU軟體解碼可以做,也可以用顯卡硬體解碼,當然硬體解碼比較快。

⑶ 單片機和cpld

還是有差距的。單片機是一種微處理器,它有些類似於計算機,它的處理過程很類似於計算機。它的處理速度受到內置或外接晶振的周期控制,而且晶振的周期是有一定的限制的,不是可無限增大的。也就是單片機的速度一般都是確定的。單片機的程序執行是順序執行,也就是說,每條程序的執行都要佔用機器周期,這也就減小了單片機的執行速度。對於CPLD或FPGA就不同了,CPLD/FPGA是大規模集成電路,是大規模可編程器件。在可編程邏輯器件出現以前,在設計數字系統時,都要把各種器件焊在電路板上然後再進行檢測電路的正確與否,當設計出現錯誤後,設計者不得不重新設計電路和電路板,這樣設計周期長,設計效率低,當出現CPLD/FPGA後情況就大不同了。CPLD/FPGA實際上就像硬體電路一樣,當把程序燒到片子後,程序就會在片子里生成相應的電路圖。這樣就跟硬體電路沒什麼太大的差別。所以它的執行速度快,而且它的程序是並行執行的。

⑷ 如何實現單片機與CPLD通訊

1。可以用CPLD模擬一個RS232串口,利用這個串口與單片機通信

下面是用VHDL寫的一個串口程序,你可以根據你的通信協議對這個程序略作修改即可使用

-- 本模塊的功能是驗證實現基本的串口通信的功能。
--
-- 程序實現了一個收發一幀10個bit(即無奇偶校驗位)的串口控
--制器,10個bit是1位起始位,8個數據位,1個結束
--位。串口的波特律由程序中定義的div_par參數決定,更改該參數可以實
--現相應的波特率。程序當前設定的div_par 的值是0x104,對應的波特率是
--9600。用一個8倍波特率的時鍾將發送或接受每一位bit的周期時間
--劃分為8個時隙以使通信同步.
:串口處於全雙工工作狀態,
--字元串(串口調試工具設成按ASCII碼接受方式);
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY UART IS
PORT (
clk : IN std_logic;
rst : IN std_logic;
rxd : IN std_logic; --串列數據接收端
txd : OUT std_logic; --串列數據發送端
en : OUT std_logic; -- 數碼管使能
seg_data : OUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0); --數碼管數據
key_input : IN std_logic --按鍵輸入
);
END UART;

ARCHITECTURE arch OF UART IS

--//////////////////inner reg////////////////////
SIGNAL div_reg : std_logic_vector(15 DOWNTO 0);--分頻計數器,分頻值由波特率決定。分頻後得到頻率8倍波特率的時鍾
SIGNAL div8_tras_reg : std_logic_vector(2 DOWNTO 0);--該寄存器的計數值對應發送時當前位於的時隙數
SIGNAL div8_rec_reg : std_logic_vector(2 DOWNTO 0); --寄存器的計數值對應接收時當前位於的時隙數
SIGNAL state_tras : std_logic_vector(3 DOWNTO 0); -- 發送狀態寄存器
SIGNAL state_rec : std_logic_vector(3 DOWNTO 0); -- 接受狀態寄存器
SIGNAL clkbaud_tras : std_logic; --以波特率為頻率的發送使能信號
SIGNAL clkbaud_rec : std_logic; --以波特率為頻率的接受使能信號
SIGNAL clkbaud8x : std_logic; --以8倍波特率為頻率的時鍾,它的作用是將發送或接受一個bit的時鍾周期分為8個時隙
SIGNAL recstart : std_logic; -- 開始發送標志
SIGNAL recstart_tmp : std_logic; --開始接受標志
SIGNAL trasstart : std_logic;
SIGNAL rxd_reg1 : std_logic; --接收寄存器1
SIGNAL rxd_reg2 : std_logic; --接收寄存器2,因為接收數據為非同步信號,故用兩級緩存
SIGNAL txd_reg : std_logic; --發送寄存器
SIGNAL rxd_buf : std_logic_vector(7 DOWNTO 0);--接受數據緩存
SIGNAL txd_buf : std_logic_vector(7 DOWNTO 0);--發送數據緩存
SIGNAL send_state : std_logic_vector(2 DOWNTO 0);--每次按鍵給PC發送"Welcome"字元串,這是發送狀態寄存器
SIGNAL cnt_delay : std_logic_vector(19 DOWNTO 0);--延時去抖計數器
SIGNAL start_delaycnt : std_logic; --開始延時計數標志
SIGNAL key_entry1 : std_logic; --確定有鍵按下標志
SIGNAL key_entry2 : std_logic; --確定有鍵按下標志
--//////////////////////////////////////////////
CONSTANT div_par : std_logic_vector(15 DOWNTO 0) := "0000000100000100";
--分頻參數,其值由對應的波特率計算而得,按此參數分頻的時鍾頻率是波倍特率的8倍,此處值對應9600的波特率,即分頻出的時鍾頻率是9600*8
SIGNAL txd_xhdl3 : std_logic;

BEGIN
en <='0' ;--7段數碼管使能信號賦值
txd <= txd_xhdl3;
txd_xhdl3 <= txd_reg ;

PROCESS(clk,rst)
BEGIN

IF (NOT rst = '1') THEN
cnt_delay <= "00000000000000000000";
start_delaycnt <= '0';
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
IF (start_delaycnt = '1') THEN
IF (cnt_delay /= "11000011010100000000") THEN
cnt_delay <= cnt_delay + "00000000000000000001";
ELSE
cnt_delay <= "00000000000000000000";
start_delaycnt <= '0';
END IF;
ELSE
IF ((NOT key_input='1') AND (cnt_delay = "00000000000000000000")) THEN
start_delaycnt <= '1';
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clk,rst)
BEGIN

IF (NOT rst = '1') THEN
key_entry1 <= '0';
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
IF (key_entry2 = '1') THEN
key_entry1 <= '0';
ELSE
IF (cnt_delay = "11000011010100000000") THEN
IF (NOT key_input = '1') THEN
key_entry1 <= '1';
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clk,rst)
BEGIN

IF (NOT rst = '1') THEN
div_reg <= "0000000000000000";
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
IF (div_reg = div_par - "0000000000000001") THEN
div_reg <= "0000000000000000";
ELSE
div_reg <= div_reg + "0000000000000001";
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clk,rst) --分頻得到8倍波特率的時鍾
BEGIN

IF (NOT rst = '1') THEN
clkbaud8x <= '0';
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
IF (div_reg = div_par - "0000000000000001") THEN
clkbaud8x <= NOT clkbaud8x;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clkbaud8x,rst)
BEGIN
IF (NOT rst = '1') THEN
div8_rec_reg <= "000";
ELSE IF(clkbaud8x'EVENT AND clkbaud8x = '1') THEN
IF (recstart = '1') THEN --接收開始標志
div8_rec_reg <= div8_rec_reg + "001";--接收開始後,時隙數在8倍波特率的時鍾下加1循環
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clkbaud8x,rst)
BEGIN
IF (NOT rst = '1') THEN
div8_tras_reg <= "000";
ELSE IF(clkbaud8x'EVENT AND clkbaud8x = '1') THEN
IF (trasstart = '1') THEN
div8_tras_reg <= div8_tras_reg + "001";--發送開始後,時隙數在8倍波特率的時鍾下加1循環
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(div8_rec_reg)
BEGIN
IF (div8_rec_reg = "111") THEN
clkbaud_rec <= '1'; ---在第7個時隙,接收使能信號有效,將數據打入
ELSE
clkbaud_rec <= '0';
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(div8_tras_reg)
BEGIN
IF (div8_tras_reg = "111") THEN
clkbaud_tras <= '1'; --在第7個時隙,發送使能信號有效,將數據發出
ELSE
clkbaud_tras <= '0';
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clkbaud8x,rst)
BEGIN
IF (NOT rst = '1') THEN
txd_reg <= '1';
trasstart <= '0';
txd_buf <= "00000000";
state_tras <= "0000";
send_state <= "000";
key_entry2 <= '0';
ELSE IF(clkbaud8x'EVENT AND clkbaud8x = '1') THEN
IF (NOT key_entry2 = '1') THEN
IF (key_entry1 = '1') THEN
key_entry2 <= '1';
txd_buf <= "01110111"; --"w"
END IF;
ELSE
CASE state_tras IS
WHEN "0000" => --發送起始位
IF ((NOT trasstart='1') AND (send_state < "111") ) THEN
trasstart <= '1';
ELSE
IF (send_state < "111") THEN
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= '0';
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
ELSE
key_entry2 <= '0';
state_tras <= "0000";
END IF;
END IF;
WHEN "0001" => --發送第1位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0010" => --發送第2位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0011" => --發送第3位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0100" => --發送第4位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0101" => --發送第5位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0110" => --發送第6位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "0111" => --發送第7位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "1000" => --發送第8位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= txd_buf(0);
txd_buf(6 DOWNTO 0) <= txd_buf(7 DOWNTO 1);
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "1001" => --發送停止位
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
txd_reg <= '1';
txd_buf <= "01010101";
state_tras <= state_tras + "0001";
END IF;
WHEN "1111" =>
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
state_tras <= state_tras + "0001";
send_state <= send_state + "001";
trasstart <= '0';
CASE send_state IS
WHEN "000" =>
txd_buf <= "01100101"; --"e"
WHEN "001" =>
txd_buf <= "01101100"; --"l"
WHEN "010" =>
txd_buf <= "01100011"; --"c"
WHEN "011" =>
txd_buf <= "01101111"; --"o"
WHEN "100" =>
txd_buf <= "01101101"; --"m"
WHEN "101" =>
txd_buf <= "01100101";-- "e"
WHEN OTHERS =>
txd_buf <= "00000000";

END CASE;
END IF;
WHEN OTHERS =>
IF (clkbaud_tras = '1') THEN
state_tras <= state_tras + "0001";
trasstart <= '1';
END IF;

END CASE;
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(clkbaud8x,rst) --接受PC機的數據
BEGIN
IF (NOT rst = '1') THEN
rxd_reg1 <= '0';
rxd_reg2 <= '0';
rxd_buf <= "00000000";
state_rec <= "0000";
recstart <= '0';
recstart_tmp <= '0';
ELSE IF(clkbaud8x'EVENT AND clkbaud8x = '1') THEN
rxd_reg1 <= rxd;
rxd_reg2 <= rxd_reg1;
IF (state_rec = "0000") THEN
IF (recstart_tmp = '1') THEN
recstart <= '1';
recstart_tmp <= '0';
state_rec <= state_rec + "0001";
ELSE
IF ((NOT rxd_reg1 AND rxd_reg2) = '1') THEN --檢測到起始位的下降沿,進入接受狀態
recstart_tmp <= '1';
END IF;
END IF;
ELSE
IF (state_rec >= "0001" AND state_rec<="1000") THEN
IF (clkbaud_rec = '1') THEN
rxd_buf(7) <= rxd_reg2;
rxd_buf(6 DOWNTO 0) <= rxd_buf(7 DOWNTO 1);
state_rec <= state_rec + "0001";
END IF;
ELSE
IF (state_rec = "1001") THEN
IF (clkbaud_rec = '1') THEN
state_rec <= "0000";
recstart <= '0';
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
END IF;
END PROCESS;

PROCESS(rxd_buf) --將接受的數據用數碼管顯示出來
BEGIN
CASE rxd_buf IS
WHEN "00110000" =>
seg_data <= "00000011";
WHEN "00110001" =>
seg_data <= "10011111";
WHEN "00110010" =>
seg_data <= "00100101";
WHEN "00110011" =>
seg_data <= "00001101";
WHEN "00110100" =>
seg_data <= "10011001";
WHEN "00110101" =>
seg_data <= "01001001";
WHEN "00110110" =>
seg_data <= "01000001";
WHEN "00110111" =>
seg_data <= "00011111";
WHEN "00111000" =>
seg_data <= "00000001";
WHEN "01000001" =>
seg_data <= "00011001";
WHEN "01000010" =>
seg_data <= "00010001";
WHEN "01000011" =>
seg_data <= "11000001";
WHEN "01000100" =>
seg_data <= "01100011";
WHEN "01000101" =>
seg_data <= "10000101";
WHEN "01000110" =>
seg_data <= "01100001";
WHEN "01000111" =>
seg_data <= "01110001";
WHEN OTHERS =>
seg_data <= "11111111";

END CASE;
END PROCESS;

END arch;
2。可利用單片機的IO口與CPLD實現通信,其他人已經回答過了,我不再贅述。

⑸ 誰知道CPLD是幹嘛的和單片機有什麼區別

CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件,藉助集成開發軟體平台,用原理圖、硬體描述語言等方法,生成相應的目標文件,通過下載電纜(「在系統」編程)將代碼傳送到目標晶元中,實現設計的數字系統。
CPLD主要是由可編程邏輯宏單元(MC,Macro Cell)圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。
廣泛應用於產品的原型設計和產品生產(一般在10,000件以下)之中。幾乎所有應用中小規模通用數字集成電路的場合均可應用CPLD器件。
單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域。

⑹ CPLD與單片機的區別

CPLD與單片機的主要區別:

  1. CPLD由需要用戶編程實現想要的處理功能,而單片機的功能已經設計好了,由用戶自己編程來使用它的部分或全部功能。

  2. 單片機是軟體方法實現,而CPLD是硬體實現的。可以把CPLD看成是一款專用的解碼晶元。因為是硬體實現,所以強項就是快。就好像用電腦看電影,用CPU軟體解碼可以做,也可以用顯卡硬體解碼,當然硬體解碼比較快。

CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件,是從PAL和GAL器件發展出來的器件,屬於大規模集成電路范圍。是一種用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是藉助集成開發軟體平台,用原理圖、硬體描述語言等方法,生成目標文件,通過下載電纜(「在系統」編程)將代碼傳送到目標晶元中,實現設計的數字系統。

單片機(Microcontrollers)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。

⑺ CPLD與單片機的區別是什麼

CPLD是可編程邏輯陣列,1.可編程,2.是邏輯陣列。
通俗地說就是通過編程,使之實現一堆數字邏輯晶元的組合功能。比如你想用一堆74之類的片子,你得布線、焊接,時間、人力成本以及可靠性,都不如一片CPLD。

對於你這個應用CPLD與單片機的區別,單片機可用實現高級別的邏輯以及運算,而CPLD一般用來做門電路類的邏輯;單片機自身能夠做到數十MHz級別的脈沖控制,而CPLD至少高一個數量級;單片機因為外設所限,一般幾個到十幾個脈沖輸出口,而CPLD可以有幾十個。

你說的500個LED,是要同時控制這么多?刷新時間要求呢?單片機做幾路這個頻率的輸出是沒問題的,如果要同時控制,則需要緩沖電路,而CPLD可以在一片晶元中編程實現比較大規模的緩沖電路,當然用緩沖晶元也可以就是了。。。

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