【正文】 引腳全部接到 +5V電源上，將 GND引腳全部接到地上，在連接下載接口電路，就能構(gòu)成該芯片的最小系統(tǒng)電路。 C 到 +85176。 基于 CPLD 的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 主要電路設(shè)計(jì) EPM7128SLC8415 電路設(shè)計(jì) EPM7128SLC8415 芯片結(jié)構(gòu) 圖 21 EPM7128SLC8415 型芯片 EPM7128SLC84 是 Altera 公司開發(fā)的 CPLD 器件，屬于 MAX 7000S 系列通用型可編程器件的一種。 3．功耗的比較 功耗通常由電壓也可反應(yīng)出來，功耗越低，電壓也越低，一般來說，要選用低功耗、低電壓的產(chǎn)品。 CPLD 器件的規(guī)模在10 萬門級(jí)以下，而 FPGA 器件的規(guī)模已達(dá) 1000 萬門級(jí)，兩者差異巨大。 E、 S 系列工作電壓為 5V，A、 AE 系列工作電壓為 電壓， B 系列為 電壓。該系列芯片有 84 到 562 個(gè)引腳的各種封裝。幾乎所有應(yīng)用中小規(guī)模通用數(shù)字集成的電路的場(chǎng)合均可應(yīng)用 CPLD 器件。其輸出結(jié)構(gòu)是可編程的邏輯宏單元，因而它的設(shè)計(jì)比純硬件的數(shù)字電路具有很強(qiáng)的靈活性，但其過于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也使它們只能實(shí)現(xiàn)規(guī)模較小的電路為彌補(bǔ) PLD 只能設(shè)計(jì)小規(guī)模電路這一缺陷。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)輸入的時(shí)鐘脈沖當(dāng)其高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)送入鎖存器進(jìn)行鎖存顯示。通過課程設(shè)計(jì)以利于學(xué)生獲得以下幾方面能力。 21 附錄 18 結(jié)論 10 第 4 章 計(jì)數(shù)器及鎖存器的設(shè)計(jì) 9 CD4060 分頻原理 9 CD4060 管腳功能 9 CD4060 基本特征 8 直流電源工作原理 6 七段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng) 4 EPM7128SLC8415 電路設(shè)計(jì) 2 各類型 CPLD 的 芯片介紹 1 課程設(shè)計(jì)目的 下載芯片： Altera的 MAX70000S系列 頻率計(jì)具有以下基本功能： 1. 通過 VHDL語言編 程，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器，譯碼器等功能； 2. 通過 VHDL語言編程，實(shí)現(xiàn) LED 的掃描驅(qū)動(dòng)顯示； 3. 設(shè)計(jì)并搭接數(shù)字頻率計(jì)電路，通過仿真檢測(cè)電路的正確性； 4. 實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)的顯示（發(fā)揮）； 四、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)時(shí)間共三周（ ～ ） ,具體安排如下表： 周安排 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 設(shè)計(jì)時(shí)間 第一周 學(xué)習(xí)可編程邏輯器件開發(fā)工具 Max+plusII的使用，計(jì)數(shù)器，譯碼器，動(dòng)態(tài)掃描顯示驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，軟件防真，頻率計(jì)數(shù)顯示的實(shí)現(xiàn)。 3 月 26 日4 月 1日 第二周 學(xué)習(xí)可編程邏輯器件的原理圖層次化設(shè) 計(jì)方法，硬件下載實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率計(jì)功能 4 月 2 日4 月 8日 第三周 可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新新的功能，完成并提交硬件設(shè)計(jì)作品及硬件課程設(shè)計(jì)說明書，課程設(shè)計(jì)答辯。 I 第 1 章 緒論 1 總體結(jié)構(gòu)框圖 2 CPLD 的開發(fā)應(yīng)用 3 第 2 章 主要電路設(shè)計(jì) 5 顯示電路的設(shè)計(jì) 5 數(shù)碼管的選用方案 12 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) 14 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說 明書 III 第五章顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 數(shù)據(jù)選擇器單元電路設(shè)計(jì) 1．鞏固學(xué)生相關(guān)專業(yè)課理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱、報(bào)告撰寫等基本技能； 2．著力培養(yǎng)學(xué)生的、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)； 3. 努力提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力； 表 11 使用的器件 名稱 型號(hào) 數(shù)量 可編程邏輯器件 EPM71288LC8415 1 插座 PLCC84 1 數(shù)碼管 共 陽 4 實(shí)驗(yàn)板 200?150 1 無源晶振 6MHZ 1 電容 2200uF 1 電容 100uF 1 電容 — 2 整流橋 — 1 三極管 9012 4 管座 DIP DIP20 各 1個(gè) 電阻 1k 16 總體結(jié)構(gòu)框圖 圖 11 結(jié)構(gòu)框圖 鎖存器 顯示系統(tǒng) 門控 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 CLK 基于 CPLD 的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) 2 本設(shè)計(jì)主要以數(shù)字器件為核心，主要分為時(shí)基電路、計(jì)數(shù)電路、鎖存電路、譯碼顯示電路這四部分。然后對(duì)計(jì)數(shù)器清零，準(zhǔn)備下一次計(jì)數(shù)。于是 20 世紀(jì) 80 年代中期，推出了復(fù)雜可編程邏輯器件 CPLD。 CPLD的 芯片介紹 1． ALTERA 公司的 FLEX10K10 系列采用 m CMOS SRAM 或 m CMOS SRAM(10K10E 系列 )集成電路制造工藝制造。由 ALTERA MAX+PLUS 軟件提供開發(fā)支持。 MAX9000 系列是 MAX7000 的有效宏單元和 FLEX8000 的高性能、可預(yù)測(cè)快速通道互連相結(jié)合的產(chǎn)物，具有 600012020 個(gè)可用門（ 1202024000 個(gè)有效門）。 10 萬門級(jí)以上，不用考慮，只有選擇 FPGA 器件；在萬門以下， CPLD 器件是首選，因?yàn)樗恍枧渲闷骷?，?yīng)用方便，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；在上萬門級(jí)， CPLD 器件和 FPGA 器件邏輯規(guī)模都可用的情況下，需要考慮其他因數(shù)，在 CPLD 器件和 FPGA 器件之間作出權(quán)衡，如速度、加密、芯片利用率、價(jià)格等。 4．對(duì)于應(yīng)用的速度要求 速度是 PLD 的一個(gè)很重要的性能指標(biāo)，各機(jī)種都有一個(gè)典型的速度指標(biāo)，每個(gè)型號(hào)都有一個(gè)最高工作速度，在選用前，都必須了解清楚。能有效地提高了芯片資源的利用效率，芯片內(nèi)部 EEPROM 存儲(chǔ)編程數(shù)據(jù)，不需要使用外部配置器件，斷電后數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。 C。 TDI：輸入信號(hào)，邊界掃描的輸入數(shù)據(jù)。 顯示電路的設(shè)計(jì) LED 數(shù)碼管簡(jiǎn)介 圖 23 數(shù)碼管引腳定義圖 圖 24 數(shù)碼管實(shí)物圖 如上圖 LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型基于 CPLD 的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) 6 的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。再者用芯片控制時(shí)，給芯片上電和復(fù)位后所有的 I/O 口都是高電位，如此一來只要一上電，電流經(jīng)過數(shù)碼管的位流向共陰至地，數(shù)碼管就 會(huì)亮，所以又每次編程序時(shí)都得把位控制端賦予低電平，太過麻煩，共陽端接電源，而位控制口又是高電位，則數(shù)碼管不會(huì)亮，省去了每次編程賦值的麻煩，故在設(shè)計(jì)時(shí)采用共陽極數(shù)碼顯示管。一般的做法，就是利用芯片的輸出作為三級(jí)管基極驅(qū)動(dòng)，然后讓三極管的發(fā)射極做輸出的驅(qū)動(dòng)，輸出更高的電壓和大的電流驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。 LED 不同位顯示的時(shí)間間隔應(yīng)根據(jù)情況而定。 四個(gè)環(huán)節(jié)的工作原理如下： 1. 電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成 U 交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定（ U1/U2=N1/N2），本次設(shè)計(jì)所用的副邊輸出電壓為9V。本次設(shè)計(jì)所用為單相橋式整流電路。 4. 穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的作用是采取某些措施，使