远程多路数据采集系统CPLD模块设计
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资料介绍：
摘? 要
本论文主要是关于远程多路数据采集系统的设计，在其中介绍了ＣＰＬＤ以及VHDL语言的有关知识，还有就是本系统设计的原理和软硬件环境的搭建和调试运行。
ＣＰＬＤ是在传统的ＰＡＬ、ＧＡＬ基础上发展起来的，广泛应用在通讯、ＤＳＰ及微机系统中利用ＣＰＬＤ可大大缩短设计周期，减少设计费用，降低设计风险。远程多路数据采集系统，不但需要较多的片选信号，而且模块测试所占用的Ｉ／Ｏ口资源也较多，用一般的芯片较难实现，而用ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ则不但可以较好地实现其功能，而且还可大大提高设计能力和设计效率。
远程多路数据采集系统采用VHDL语言和图形输入设计方法，给出了用CPLD在远程多路数据采集系统中实现地址译码、串口扩展、模块测试、模数转换以及高位数据处理等功能的具体方法，同时简要介绍了远程多路数据采集系统的工作原理及软、硬件框架。运用MuxplusII和Modelsim等CPLD编译、仿真软件，同时使用Protel99进行原理图PCB板的绘制。
关键字： ＣＰＬＤ，远程多路数据采集系统 VHDL，MuxplusII，Protel99
目? 录
摘?
要 ……………………………………………………………………………………1
第一章? 前? 言……………………………………………………………………………4
第二章? 概念简介
2.1可编程逻辑器件的概念………………………………………………………………5
2.2 CPLD/FPGA概念………………………………………………………………………5
2.3 VHDL语言简介 ………………………………………………………………………7
2.4 UART通用异步收发器 ………………………………………………………………9
第三章? 系统简介
3.1系统简介………………………………………………………………………………11
3.1.1系统简介………………………………………………………………………11
3.1.2 HDL开发流程…………………………………………………………………11
3.2系统的结构设计………………………………………………………………………12
3.2.1系统组成思路 ……………………………………………………………12
3.2.2系统组成原理图 …………………………………………………………12
3.3方案比较………………………………………………………………………………13
第四章? 系统设计
4.1硬件设计………………………………………………………………………………15
4.1.1模数转换部分…………………………………………………………………15
4.1.2串口扩展部分…………………………………………………………………16
4.1.3系统总线图……………………………………………………………………16
4.2软件设计………………………………………………………………………………17
4.2.1顶层软件设计 ……………………………………………………………17
4.2.2 底层软件设计…………………………………………………………………19
第五章? 系统调试运行
5.1硬件开发环境…………………………………………………………………………21
5.2软件编程、调试与运行………………………………………………………………23
5.2.1开发环境的软件MuxplusII………………………………………………… 23
5.2.2系统仿真和验证……………………………………………………………23
5.2.3各功能模块的时序仿真………………………………………………………24
5.3软硬件协同下载，开发板实现………………………………………………………29
第六章? 总? 结
6.1系统的特点和不足……………………………………………………………………30
6.2使用说明………………………………………………………………………………30
6.3心得体会………………………………………………………………………………30
致?
谢………………………………………………………………………………………31
参考文献……………………………………………………………………………………32
附?
录………………………………………………………………………………………33
ＣＰＬＤ(Ｃｏｍｐｌｅｘ
Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ复杂可编程逻辑器件)是在传统的ＰＡＬ、ＧＡＬ基础上发展起来的。目前，ＣＰＬＤ已在通讯、ＤＳＰ及微机系统中有着非常广泛的应用，它不仅可使设计的产品小型化、集成化和稳定可靠，而且还具有在系统或在芯片直接编程的能力，从而使电子系统的设计、开发、更新与维护变得更为方便，更便于装配和批量生产。因此，利用ＣＰＬＤ可大大缩短设计周期，减少设计费用，降低设计风险。远程多路数据采集系统，不但需要较多的片选信号，而且模块测试所占用的Ｉ／Ｏ口资源也较多，用一般的芯片较难实现，而用ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ则不但可以较好地实现其功能，而且还可大大提高设计能力和设计效率。这一点，着重的体现了CPLD在远程多路数据采集系统中的广泛应用。
同时，本采集系统的模块设计，基于CPLD/FPGA技术的发展、VHDL语言的强大功能以及实效有用的可编程逻辑器件开发板的合理选择。在接下来的几个章节中，我们将分别介绍一下，该设计课题的理论准备工作，软硬件平台的搭建，以及详细的设计开发流程。