CPLD多功能计数器电路图

一.基于乘积项（Product-Term)的PLD结构采用这种结构的PLD芯片有：Altera的MAX7000，MAX3000系列（EEPROM工艺）,Xilinx的XC9500系列（Flash工艺）和Lattice,Cypress的大部分产品（EEPROM工艺）我们先看一下这种PLD的总体结构（以MAX7000为例，其他型号的结构与此都非常相似）：图1 基于乘积项的PLD内部结构这种PLD可分为三块结构：宏单元（Marocell)，可编程连线（PIA)和I/O控制块。

宏单元是PLD的基本结构，由它来实现基本的逻辑功能。

图1中兰色部分是多个宏单元的集合（因为宏单元较多，没有一一画出）。

可编程连线负责信号传递，连接所有的宏单元。

I/O控制块负责输入输出的电气特性控制，比如可以设定集电极开路输出，摆率控制，三态输出等。

图1 左上的INPUT/GCLK1，INPUT/GCLRn,INPUT/OE1,INPUT/OE2 是全局时钟，清零和输出使能信号，这几个信号有专用连线与PLD中每个宏单元相连，信号到每个宏单元的延时相同并且延时最短。

宏单元的具体结构见下图：图2 宏单元结构左侧是乘积项阵列，实际就是一个与或阵列，每一个交叉点都是一个可编程熔丝，如果导通就是实现“与”逻辑。

后面的乘积项选择矩阵是一个“或”阵列。

两者一起完成组合逻辑。

图右侧是一个可编程D触发器，它的时钟，清零输入都可以编程选择，可以使用专用的全局清零和全局时钟，也可以使用内部逻辑（乘积项阵列）产生的时钟和清零。

如果不需要触发器，也可以将此触发器旁路，信号直接输给PIA或输出到I/O脚。

二.乘积项结构PLD的逻辑实现原理下面我们以一个简单的电路为例,具体说明PLD是如何利用以上结构实现逻辑的，电路如下图：图3假设组合逻辑的输出(AND3的输出)为f，则f=(A+B)*C*(!D)=A*C*!D + B*C*!D ( 我们以!D表示D的“非”）PLD将以下面的方式来实现组合逻辑f:图4A,B,C,D由PLD芯片的管脚输入后进入可编程连线阵列（PIA)，在内部会产生A,A反,B,B反,C,C反,D,D反8个输出。

CPLD的基本结构1．基于乘积项的CPLDCPLD （Complex Programmable Logic Device)直译的话称为复杂可编程逻辑芯片。

它也属于大规模集成电路LSI （Large Scale Integrated Circuit）里的专用集成电路ASIC （Application Specific Integrated Circuit）。

适合控制密集型数字型数字系统设计,其时延控制方便.CPLD是目前集成电路中发展最快的器件之一。

结构C PLDPLD即programmable logic device,译为可编程逻辑器件，是一个可以产生任意逻辑输出的通用型数字逻辑电路器件。

PLD有很高的集成度，足以满足设计一般的数字系统的需要,与门、或门、非门是PLD最基本的构成。

的结构是基于乘积项（Product－te rm）的，现在以Xilinx公司的XC9500XL 系列芯片为例介绍CPLD的基本结构,如图1所示，其他型号CPLD的结构与此非常类似。

CPLD可分为3部分:功能模块(Functi ON Block)、快速互连矩阵（FastCON NEC T ⅡSwitch Matrix）和I/O控制模块.每个功能模块包括可编程与阵列、乘积项分配器分配器是有线电视传输系统中分配网络里最常用的部件，用来分配信号的部件.它的功能是将一路输入信号均等地分成几路输出，通常有二分配、三分配、四分配、六分配等。

有线电视网的频率不断提升，功能不断加强,因此对分配器的要求不断提高。

在接口设备上分配器是将音视频信号分配至多个显示设备或投影显示系统上的一种控制设备。

它是专门分配信号的接口形式的设备。

［全文]和18个宏单元，功能模块的结构如图2所示。

快速互连矩阵负责信号传递，连接所有的功能模块.I/O控制模块负责输人输出的电气特性控制，比如可以设定集电极开路输出、三态输出等。

图1中的I/O/GCK，I/O/GSR，1/0/GTS 是全局时钟、全局复位和全局输出使能信号,这几个信号有专用连线与CPLD中每个功能模块相连，信号到每个功能模块的延时相同并且延时最短。

一种基于 CPLD 的 PWM 控制电路设计
2008 年 08 月 04 日
社区交流
介绍了利用硬件描述语言 VHDL 设计的一种基于 CPLD 的 PWM 控制电路，该ＰＷＭ控制电路具有 PWM 开关频率可调，同侧２路信号互锁、延时时间可调、接口简单等特点，可应用于现代直流伺服 系统。
在直流伺服控制系统中,通过专用集成芯片或中小规模的数字集成电路构成的传 统 PWM 控制电路往往存在电路设计复杂,体积大,抗干扰能力差以及设计困难、设计周 期长等缺点 因此 PWM 控制电路的模块化、集成化已成为发展趋势.它不仅可以使系统 体积减小、重量减轻且功耗降低,同时可使系统的可靠性大大提高.随着电子技术的发 展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善,数字化的电子自动化设计(EDA) 工具给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图 设计系统工程的诸多不便.针对以上情况,本文给出一种基于复杂可编程逻辑器件(CPL D)的 PWM 控制电路设计和它的仿真波形. 1 PWM 控制电路基本原理
‘0'; Q<=Qs; cao<=reset or caolock; end a_counter;
在原理图中,延迟模块必不可少,其功能是对 PWM 波形的上升沿进行延时,而不影响 下降沿,从而确保桥路同侧不会发生短路.其模块的 VHDL 程序如下:
entity delay is port(clk: in std_logic; input: in std_logic_vector(1 downto 0); output:out std_logic_vector(1 downto 0) end delay; architecture a_delay of delay is

宁波技师学院课程设计设计题目数字时钟专业班级07电气(六)1学生姓名姚珊珊学号35号学生姓名蒋佳娜学号16号指导教师刘军指导教师陈弢起止日期 2011 年9月3日到 2010 年10月9 日宁波技师学院电气技术系二零一一年九月目录1引言 (3)2总体设计方案 (4)2．1设计要求 (4)2．2设计目的 (4)2．3系统框图 (5)3硬件设计 (7)3．1 CPLD 的简介 (7)3．2电源部分 (8)3．3CPLD外部原理图 (9)4 CPLD内部原理图设计 (10)4．1CPLD内部原理总图 (15)4．2 CPLD写入 (16)5元件清单 (18)6 制作和调试 (19)6. 1制作步骤 (19)6. 2 调试步骤 (19)7结论 (20)8致谢 (21)9参考文献 (22)附录1 仿真图 (23)附录2 CPLD内部原理图 (24)附录3 PCB图 (25)附录4 实物图 (26)1引言有关钟表的发展过程，大致可以分为三个演变阶段，那就是：一、从大型钟向小型钟演变。

二、从小型钟向袋表过渡。

三、从袋表向腕表发展。

每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。

时钟的功能也是越来越多，从一开始的简单计时，到现在的定时，闹钟等等。

单片机被广泛运用在工业自动化控制、以其仪器仪表、数据采集、通讯及家用电器等领域。

单片机，以其与通用微机完全不同的发展模式，不断满足工业测控、恶劣环境下可靠运行的要求。

单片机已成为现代领域中不可缺少的重要角色。

单片机发展速度十分迅速，速度更快、功能更强的16位、32位单片机已陆续问世，但8位机，特别是新一代高档8位机具有优异的性能，已能满足大部分单片机应用领域的需要，另外，它还具有可靠性、外围芯片配套、系统构成简单、应用软件丰富、技术成熟、开发运用方便等优点，单片机运用中仍有一定的市场。

在这次的课程设计中我们用51单片机设计了一个数字时钟，其包括计时和校正。

我们通过共阴德数码管来显示，时，分，秒。