一种基于CPLD的DSP人机接口模块设计

CPLD(Complex programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)是在传统的PAL、GAL基础上发展而来的，具有多种工作方式和高集成、高速、高可靠性等明显的特点。

　　在超高速领域和实时测控方面有非常广泛的应用，日前的CPLD普遍基于E2PROM和Flash电可擦除技术，可实现100次以上擦写循环。

CPLD选择及其扩展模块的设计

　　由于TMS320LF2407A是3.3v电平供电的，所以CPLD我们也选择3.3v电平供电的XL型号。XC95144XL是Xilinx公司XC9500系列的一种。它的性能指标为；IO口可配置为3.3v或5v操作。所有输出都提供24mA驱动能力；XC295144XL有100个宏单元、3200个可用门和144个寄存器；实现在系统编程，所有器件都支持IEEE1149(JTAG)边界扫描，最小编程/擦除周期为10000次。

　　其中，DSP(Digital Signal Processor)与CPLD的连接是通过DSP的外部存储器接口实现的。我们通过/IS管脚将其扩展到外部I/O空间，数据总线的高8位和地址总线的低8位与CPLD相连，并且我们将DSP的CLKOUT引脚与CPLD的IO/GCK2连接，为CPLD提供时钟源，由干CLKOUT输出的频率非常高，所以DSP与CPLD的连线应该尽量短，而且要做一些抗干扰的处理，XINT2是DSP的中断引脚，它的作用是当CPLD确定键盘按键的数值后，利用中断将键值传送到DSP中。

　　CPLD硬件结构设计如图所示

　　CPLD的设计主要是利用CPLD对键盘、液晶和各种状态指示灯进行控制。由于TMS320LF2407A的I/O管脚和各种特殊功能是复用的，如果将键盘、LCD显示以及各种状态指示灯直接和DSP相连的话，这将造成它的极大浪费，所以我们在它们中间用CPLD作为桥梁。

　　另一更为重要的原因是键盘和LCD显示是在一个相对较低的速度下实现的，这对于高速数据处理的DSP来说是无法接受的，我们设计的主要用意是：

　　对于LCD显示，我们将DSP中的数据发送到CPLD，然后DSP去做其他的事情，而后续显示的任务由CPLD完成，CPLD将在LCD允许的速度下对其进行操作即可达到显示目的。

　　对于键盘，我们将键盘的各种处理进行完之后通过中断来通知DSP，然后DSP进行取数操作，这样的话并不会影响到整个系统的运行速度。