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单片机cpld

发布时间:2022-06-02 09:47:50

单片机怎样控制CPLD

可以将配置好的CPLD理解成各种接口芯片的集成,单片机可以象控制各种接口芯片一样控制cpld
CPLD需要使用VHDL 之类的语言编写程序 实现各种定制功能。最后生成cpld的配置文件。
在单片机操作之前 需要先将配置文件写入 CPLD

⑵ CPLD与单片机的区别是什么。

CPLD主要是做大型的数字逻辑处理的,具体的可以网络。与单片机的最大不同是,单片机是软件方法实现,而CPLD是硬件实现的。可以把CPLD看成是一款专用的解码芯片。因为是硬件实现,所以强项就是快。就好像用电脑看电影,用CPU软件解码可以做,也可以用显卡硬件解码,当然硬件解码比较快。

⑶ 单片机和cpld

还是有差距的。单片机是一种微处理器,它有些类似于计算机,它的处理过程很类似于计算机。它的处理速度受到内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,不是可无限增大的。也就是单片机的速度一般都是确定的。单片机的程序执行是顺序执行,也就是说,每条程序的执行都要占用机器周期,这也就减小了单片机的执行速度。对于CPLD或FPGA就不同了,CPLD/FPGA是大规模集成电路,是大规模可编程器件。在可编程逻辑器件出现以前,在设计数字系统时,都要把各种器件焊在电路板上然后再进行检测电路的正确与否,当设计出现错误后,设计者不得不重新设计电路和电路板,这样设计周期长,设计效率低,当出现CPLD/FPGA后情况就大不同了。CPLD/FPGA实际上就像硬件电路一样,当把程序烧到片子后,程序就会在片子里生成相应的电路图。这样就跟硬件电路没什么太大的差别。所以它的执行速度快,而且它的程序是并行执行的。

⑷ 如何实现单片机与CPLD通讯

1。可以用CPLD模拟一个RS232串口,利用这个串口与单片机通信

下面是用VHDL写的一个串口程序,你可以根据你的通信协议对这个程序略作修改即可使用

-- 本模块的功能是验证实现基本的串口通信的功能。
--
-- 程序实现了一个收发一帧10个bit(即无奇偶校验位)的串口控
--制器,10个bit是1位起始位,8个数据位,1个结束
--位。串口的波特律由程序中定义的div_par参数决定,更改该参数可以实
--现相应的波特率。程序当前设定的div_par 的值是0x104,对应的波特率是
--9600。用一个8倍波特率的时钟将发送或接受每一位bit的周期时间
--划分为8个时隙以使通信同步.
:串口处于全双工工作状态,
--字符串(串口调试工具设成按ASCII码接受方式);
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; --串行数据接收端
txd : OUT std_logic; --串行数据发送端
en : OUT std_logic; -- 数码管使能
seg_data : OUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0); --数码管数据
key_input : IN std_logic --按键输入
);
END UART;

ARCHITECTURE arch OF UART IS

--//////////////////inner reg////////////////////
SIGNAL div_reg : std_logic_vector(15 DOWNTO 0);--分频计数器,分频值由波特率决定。分频后得到频率8倍波特率的时钟
SIGNAL div8_tras_reg : std_logic_vector(2 DOWNTO 0);--该寄存器的计数值对应发送时当前位于的时隙数
SIGNAL div8_rec_reg : std_logic_vector(2 DOWNTO 0); --寄存器的计数值对应接收时当前位于的时隙数
SIGNAL state_tras : std_logic_vector(3 DOWNTO 0); -- 发送状态寄存器
SIGNAL state_rec : std_logic_vector(3 DOWNTO 0); -- 接受状态寄存器
SIGNAL clkbaud_tras : std_logic; --以波特率为频率的发送使能信号
SIGNAL clkbaud_rec : std_logic; --以波特率为频率的接受使能信号
SIGNAL clkbaud8x : std_logic; --以8倍波特率为频率的时钟,它的作用是将发送或接受一个bit的时钟周期分为8个时隙
SIGNAL recstart : std_logic; -- 开始发送标志
SIGNAL recstart_tmp : std_logic; --开始接受标志
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,因为接收数据为异步信号,故用两级缓存
SIGNAL txd_reg : std_logic; --发送寄存器
SIGNAL rxd_buf : std_logic_vector(7 DOWNTO 0);--接受数据缓存
SIGNAL txd_buf : std_logic_vector(7 DOWNTO 0);--发送数据缓存
SIGNAL send_state : std_logic_vector(2 DOWNTO 0);--每次按键给PC发送"Welcome"字符串,这是发送状态寄存器
SIGNAL cnt_delay : std_logic_vector(19 DOWNTO 0);--延时去抖计数器
SIGNAL start_delaycnt : std_logic; --开始延时计数标志
SIGNAL key_entry1 : std_logic; --确定有键按下标志
SIGNAL key_entry2 : std_logic; --确定有键按下标志
--//////////////////////////////////////////////
CONSTANT div_par : std_logic_vector(15 DOWNTO 0) := "0000000100000100";
--分频参数,其值由对应的波特率计算而得,按此参数分频的时钟频率是波倍特率的8倍,此处值对应9600的波特率,即分频出的时钟频率是9600*8
SIGNAL txd_xhdl3 : std_logic;

BEGIN
en <='0' ;--7段数码管使能信号赋值
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) --分频得到8倍波特率的时钟
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 --接收开始标志
div8_rec_reg <= div8_rec_reg + "001";--接收开始后,时隙数在8倍波特率的时钟下加1循环
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";--发送开始后,时隙数在8倍波特率的时钟下加1循环
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个时隙,接收使能信号有效,将数据打入
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个时隙,发送使能信号有效,将数据发出
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" => --发送起始位
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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送第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" => --发送停止位
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机的数据
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 --检测到起始位的下降沿,进入接受状态
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) --将接受的数据用数码管显示出来
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。可利用单片机的IO口与CPLD实现通信,其他人已经回答过了,我不再赘述。

⑸ 谁知道CPLD是干嘛的和单片机有什么区别

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。
CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC,Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。
广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。

⑹ CPLD与单片机的区别

CPLD与单片机的主要区别:

  1. CPLD由需要用户编程实现想要的处理功能,而单片机的功能已经设计好了,由用户自己编程来使用它的部分或全部功能。

  2. 单片机是软件方法实现,而CPLD是硬件实现的。可以把CPLD看成是一款专用的解码芯片。因为是硬件实现,所以强项就是快。就好像用电脑看电影,用CPU软件解码可以做,也可以用显卡硬件解码,当然硬件解码比较快。

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

⑺ CPLD与单片机的区别是什么

CPLD是可编程逻辑阵列,1.可编程,2.是逻辑阵列。
通俗地说就是通过编程,使之实现一堆数字逻辑芯片的组合功能。比如你想用一堆74之类的片子,你得布线、焊接,时间、人力成本以及可靠性,都不如一片CPLD。

对于你这个应用CPLD与单片机的区别,单片机可用实现高级别的逻辑以及运算,而CPLD一般用来做门电路类的逻辑;单片机自身能够做到数十MHz级别的脉冲控制,而CPLD至少高一个数量级;单片机因为外设所限,一般几个到十几个脉冲输出口,而CPLD可以有几十个。

你说的500个LED,是要同时控制这么多?刷新时间要求呢?单片机做几路这个频率的输出是没问题的,如果要同时控制,则需要缓冲电路,而CPLD可以在一片芯片中编程实现比较大规模的缓冲电路,当然用缓冲芯片也可以就是了。。。

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