CPLD电源完整性测试,时序测试

发布日期 :2023-12-18 09:07 编号:12954956 发布IP:45.251.21.202
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cpld与cpu的接口

  这个问题十分重要,因为cpld大部分扮演的是cpu的扩展,替cpu完成外部引脚资源扩展、输入输出时序管理、部分软件功能实现。很少有让一个cpld单独工作的。

  Cpld与cpu的接口就十分突出,对于要学cpld的工程师来说,用的cpu可能于51单片机或者arm7系单片机。这种接口算是比较简单了,还是应该循序渐进,从简单的入手,比如用单片机3个io去cpld,由cpld完成74hc138功能,这就是一个简单接口。再进一步,用cpu的p0口和一个io脚接到cpld,用cpld完成373、244、273等功能,这就进了一步,有时序的概念了。D0BB1430-7FF6-49FA-B873-29F085FC493D.pngE047D8E8-197E-458A-92A4-D896607BE9F1.png,用cpu的数据口、晶振、wr、rd、ale等信号接入cpld,把cpld做成几个字节的ram,读写实验。这一关过去之后,cpld与单片机的接口就再无秘密可言了。

  与51单片机的接口注意必须深刻理解cpu的工作时序,地址与数据口如何复用,ale信号如何锁存地址等。与arm7的接口相对简单,因arm7比较灵活,对外部接口的管理功能强。

  初学者使用cpld的时候,建议在所有io脚的连线中都串联一个51欧电阻,这样会方便测量,更重要的是能保护cpld的io口,更深入的说,能改善高速信号的振铃、信号反射,提高信号完整性。

  4:cpld与fpga的简单介绍

  Cpld比较简单,fpga更加复杂,在cpld基础上,增加了PLL、硬件乘法器、ram块等硬件资源。更有的fpga直接集成了dsp的硬核。Altera的max ii系列cpld,其内部应用了走线池,因此严格地说它已经属于fpga了。

  目前主要的cpld和fpga厂家是altera和xilinx,还有actel等规模稍小。Altera主要面对商用和工业用,其产品性价比稍好,市场应用为广泛。Xilinx初期定位在宇航级产品,因此,它的芯片具有更好的性能。后来xilinx也面对商业用户了,因此形成了与altera分庭鼎立的情况,两个这么大的厂家,芯片的系列十分类似。建议初学者使用altera的。当然,使用xilinx也无所谓。

  Altera的开发环境是quartus,笔者使用的是8.1版,已经老了,但是够用,且不出问题,姑且使用。Xilinx的开发环境是ISE。这些环境本身已经提供了比较完整的仿真功能。但有一个功能更加强大、更加独立的仿真环境是model sim,它分前仿真和后仿真,由于altera和xilinx的主导作用,因此model sim提供了这两家的芯片的完整支持。‘前仿真’属于逻辑仿真,所有瞬态时序同步发生,用于初期测试逻辑功能是否正确。‘后仿真’则带有延迟特性,这与芯片内部构造和编译后的内部走线密切相关。这个后仿真,一般情况下就等同于在实际板子上跑的结果。如果在PCB上跑出现问题,则此问题就比较难解决。

  软件分两种规范,一个是verilog hdl,一个叫vhdl。前者基本就是c语言的底子,因此对于工程师来说,很容易上手,所以用verilog的人非常多。Vhdl则更加严谨,其语言规范需要一段时间熟悉。如果要长期以hdl语言为伍,则推荐学习vhdl,它的结构更加严谨,能避免比较复杂的问题的发生。听一个在华为的硬件工程师说,华为要求必须熟练一个语言的同时要能看懂另一个语言。



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