dda插補法的vhdl語言描述及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-25 08:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計算機語言基本上以串行的方式執(zhí)行。VHDL在總體上是以并行方式工作。③驗證方式不同計算機語言主要關(guān)注于變量值的變化。VHDL要實現(xiàn)嚴格的時序邏輯關(guān)系。 本章小結(jié)本章任務(wù)主要完成了以下內(nèi)容：Ⅱ的介紹第三章 讀寫邏輯控制模塊 讀寫邏輯控制模塊的功能由上一章節(jié)對LD模塊的介紹知道，其功能是將單片機送來的數(shù)據(jù)寫入芯片當(dāng)中，并對待插補的直線或圓弧進行象限處理。由于微處理器的位數(shù)有8位、16位、32位不等，在進行芯片設(shè)計時，考慮不同處理器之間的通信關(guān)系，若以8位數(shù)據(jù)作為輸入，則其既可向16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也可向32位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。故，從兼容性方面考慮，數(shù)據(jù)輸入部分采用8位即可。而芯片內(nèi)部，采用16位已經(jīng)足夠。在芯片與單片機通信過程中，其微處理器位數(shù)不同，這就要求芯片有數(shù)據(jù)在不同位數(shù)處理器之間的轉(zhuǎn)換的功能，這也是為什么要設(shè)計讀寫邏輯控制模塊的原因。 CPU時序CPU為了要與存儲器及I/O端口交換數(shù)據(jù)，需要執(zhí)行一個總線周期，即總線操作。按照數(shù)據(jù)傳輸方向來分，總線操作可以分為總線讀操作和總線寫操作?？偩€讀操作就是指CPU從存儲器或I/O端口讀取數(shù)據(jù)；總線寫操作是指CPU將數(shù)據(jù)寫入存儲器或I/O端口。這里，我們介紹一下寫操作。8086的總線讀寫操作的時序關(guān)系和具體操作過程一個最基本的寫周期包括4個狀態(tài)，即TTTT4。在存儲器和外設(shè)速度較慢時，要在T3之后插入1個或幾個等待狀態(tài)TW。由圖8可以看出，T1狀態(tài)ALE和均為高電平，輸出地址信號，T2和T3狀態(tài)，ALE和均為低電平，輸出數(shù)據(jù)，T4狀態(tài)，ALE為低，為高，無數(shù)據(jù)輸出。 8086寫周期的時序由8086與外設(shè)之間的通信可以看出：CPU與外設(shè)通信時，當(dāng)ALE和均為低電平，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定輸出時，可以采集到有效的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述對芯片的功能及原理的分析，設(shè)計計數(shù)初值寫入芯片數(shù)據(jù)輸入的管腳D，寫片選信號CS，寫控制信號WR，輸出信號為XE，YE，XS，YS。： 數(shù)據(jù)寫入狀態(tài)圖在VHDL程序中，P1:PROCESS(WR) 為進程語句，WR為敏感變信號，敏感信號有事件發(fā)生時，進程中的順序語句都會按照他們出現(xiàn)的順序執(zhí)行。WR39。EVENT AND WR=39。039。表示為WR下降沿， 39。EVENT是信號預(yù)定義屬性，表示有事件發(fā)生，WR39。EVENT AND WR= 39。039。為WR發(fā)生變化且WR=O，從而實現(xiàn)WR的下降沿，WR為下降沿有效。if WR39。EVENT AND WR=39。039。 then 寫信號下降沿有效 if CS=39。039。 then 片選信號低電平有效 if TMP=000 then HDA:=D。 高8位賦給中間變量 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=001 then XXE=CONV_INTEGER(HDAamp。D)。 整形變換 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=010 then HDA:=D。 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=011 then YYE=CONV_INTEGER(HDAamp。D)。 TMP:=TMP+1。 LINE:=39。139。 ELSif TMP=100 then HDA:=D。 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=101 then XXS=CONV_INTEGER(HDAamp。D)。 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=110 then HDA:=D。 TMP:=TMP+1。 elsif TMP=111 then YYS=CONV_INTEGER(HDAamp。D)。 TMP:=TMP+1。DDA法在插補不同象限的直線和圓弧時，其算法也有所不同，如表1。在程序設(shè)計當(dāng)中，以XXDIR和YYDIR分別作為X軸和Y軸的進給方向，為“1”表示向正方向進給，為“0”則表示向負方向進給。而進給方向則通過起、終點的坐標值及其大小比較來確定。表1 不同象限脈沖分配修正直線或圓弧所在的想象X軸脈沖走向Y軸脈沖走向第一象限+X+Y第二象限X+Y第三象限XY第四象限+XY為避免程序設(shè)計繁冗，及因坐標值的正負而出現(xiàn)程序錯誤等現(xiàn)象的出現(xiàn)，對于坐標值為負的點，將其坐標取絕對值后，在確定其進給方向，這樣，經(jīng)過絕對值修正后，就將四象限的插補過程均轉(zhuǎn)化為第一象限的插補，簡化了程序及插補算法。不同象限進給方向的程序設(shè)計：IF (LL=39。039。) THEN 直線類型 IF XXE0 THEN XXDIR:=39。139。 X軸正方向進給 TXE:=XXE。 取絕對值 ELSE XXDIR:=39。039。 X軸負方向進給 END IF。 IF YYE0 THEN YYDIR:=39。139。 Y軸正方向進給 TYE:=YYE。 取絕對值 ELSE YYDIR:=39。039。 Y軸負方向進給 END IF。 ELSE IF XXEXXS THEN XXDIR:=39。039。 ELSE XXDIR:=39。139。 END IF。 IF YYEYYS THEN YYDIR:=39。039。 ELSE YYDIR:=39。139。 END IF。 IF XXE0 THEN 對圓弧的起點和終點取絕對值： TXE:=XXE。 對終點X軸坐標取絕對值 ELSE TXE:=XXE。 END IF。 IF XXS0 THEN TXS:=XXS。 對起點的X軸坐標取絕對值 ELSE TXS:=XXS。 END IF。 IF YYE0 THEN TYE:=YYE。 對終點的Y軸坐標取絕對值 ELSE TYE:=YYE。 END IF。 IF YYS0 THEN TYS:=YYS。 對起點的Y軸坐標取絕對值 ELSE TYS:=YY
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