基于cpld的彩燈控制器設(shè)計(jì)開題報(bào)告(編輯修改稿)
2024-12-23 22:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 CPLD 是由存放在片內(nèi) RAM 中的程序來設(shè)置其工作狀態(tài)的，因此，工作時需要對片內(nèi)的 RAM 進(jìn)行編程。用戶可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式。加電時，CPLD 芯片將 EPROM 中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程 RAM 中，配置完成 后， CPLD 進(jìn)入工作狀態(tài)。掉電后， CPLD 恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此， CPLD 能夠反復(fù)使用。 CPLD 的編程無須專用的 CPLD 編程器，只須用通用的 EPROM、 PROM 編程器即可。當(dāng)需要修改 CPLD功能時，只需換一片 EPROM 即可。這樣，同一片 CPLD，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能。因此， CPLD 的使用非常靈活。 CPLD 與 FPGA 的區(qū)別： FPGA 與 CPLD 的辨別 和分類主要是根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。通常的分類方法是：將以乘積項(xiàng)結(jié)構(gòu)方式構(gòu)成邏輯行為的器件稱為 CPLD，如 Lattice的 ispLSI系列、 Xilinx的 XC9500系列、 Altera的 MAX7000S系列和 Lattice(原 Vantis)的 Mach 系列等。 將以查表法結(jié)構(gòu)方式構(gòu)成邏輯行為的器件稱為 FPGA，如 Xilinx 的SPARTAN 系列、 Altera 的 FLEX10K 或 ACEX1K 系列等。 盡管 FPGA 和 CPLD 都是可編程ASIC 器件 ,有很多共同特點(diǎn) ,但由于 CPLD 和 FPGA 結(jié)構(gòu)上的差異 ,具有各自的特 點(diǎn) : ① CPLD 更適合完成各種算法和組合邏輯 ,FP GA 更適合于完成時序邏輯。換句話說 ,FPGA 更適合于 觸發(fā)器 豐富的結(jié)構(gòu) ,而 CPLD 更適合于觸發(fā)器有限而乘積項(xiàng)豐富的結(jié)構(gòu)。 5 ② CPLD 的連續(xù)式布線結(jié)構(gòu)決定了它的時序延遲是均勻的和可預(yù)測的 ,而 FPGA 的分段式布線結(jié)構(gòu)決定了其延遲的不可預(yù)測性。 ③在編程上 FPGA 比 CPLD 具有更大的靈活性。 CPLD 通過修改具有固定內(nèi) 連電路的邏輯功能來編程 ,FPGA 主要通過改變內(nèi)部連線的布線來編程 。FP GA 可在邏輯門下編程 ,而 CPLD 是在邏輯塊下編程。 ④ FPGA 的集成度比 CPLD 高 ,具有更復(fù)雜的布線結(jié)構(gòu)和邏輯實(shí)現(xiàn)。 ⑤ CPLD 比 FPGA 使用起來更方便。 CPLD 的編程采用 E2PROM 或 FASTFLASH 技術(shù) ,無需外部 存儲器 芯片 ,使用簡單。而 FPGA 的編程信息需存放在外部存儲器上 ,使用方法復(fù)雜。 ⑥ CPLD 的速度比 FPGA 快 ,并且具有較大的時間可預(yù)測性。這是由于 FPGA 是門級編程 ,并且 CLB 之間采用分布式互聯(lián) ,而 CPLD 是邏輯塊級編程 ,并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集總式的。 ⑦在編程方式上 ,CPLD 主要是基于 E2PROM 或 FLASH 存儲器編程 ,編程次數(shù)可達(dá) 1萬次 ,優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)斷電時編程信息也不丟失。 CPLD 又可分為在編程器上編程和在 系統(tǒng)編程 兩類。 FPGA 大部分是基于 SRAM 編程 ,編程信息在系統(tǒng)斷電時丟失 ,每次上電時 ,需從器件外部將編程數(shù)據(jù)重新寫入 SRAM 中。其優(yōu)點(diǎn)是可以編程任意次 ,可在工作中快速編程 ,從而實(shí)現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。 ⑧ CPLD 保密性好 ,FPGA 保密性差。 ⑨一般情況下 ,CPLD 的功耗要比 FPGA 大 ,且集成度越 高越 明顯。 三． 彩燈控制器簡介 彩燈控制是以彩燈為主，從調(diào)光燈、觸摸燈和延遲燈電子控制器到節(jié)能燈 、遙控?zé)艉妥钥胤奖銦綦娮涌刂破鞯膶I(yè)設(shè)備，種類繁多。目前市場上彩燈控制器的樣式有可編程彩燈控制器、 CEC 電腦彩燈控制器、 EPROM 程控編碼彩燈控制器，聲控彩燈，音樂彩燈控制器，簡易循環(huán)彩燈，紅外線遙控彩燈控制器等。目前應(yīng)用最為廣泛的是可編程彩燈控制器。在編程器中編好各種彩燈花樣變化的程序 ,經(jīng)檢查正確無誤后送到可編程控制器中運(yùn)行 ,控制器輸出端就可以驅(qū)動多路彩燈點(diǎn)亮 ,其彩燈花樣變化及各花樣之間的轉(zhuǎn)換均可實(shí)現(xiàn)自動完成 ,這就是可編程彩燈控制器的杰作 ,它使得彩燈變化更加豐富多彩漂亮迷人 ,這是迄今為止任何一種其他彩燈控 制器所無法比擬的。彩燈控制器技術(shù)在國外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)的應(yīng)用正在滲透到傳統(tǒng)的家電領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、裝飾領(lǐng)域及待開發(fā)的領(lǐng)域。在裝飾領(lǐng)域方面，采用彩燈控制電路，加強(qiáng)了人機(jī)聯(lián) 6 系，如會顯示數(shù)字和漢字的大型彩燈組，從而有效的提高審美觀念，為了方便使用者，更為人們所熟悉，大至工業(yè)領(lǐng)域，小到玩具、彩燈控制器的應(yīng)用都十分廣泛。 由于國內(nèi)生活水平不斷提高，人民向往較佳的生活素質(zhì)，對燈具燈飾也不斷提出了新要求，近年內(nèi)地?zé)麸検袌鲇幸韵虑闆r： 功能細(xì)分：人們要求燈具能符合不同場合，不同照光功能的需求日高，因此適用于 各種使用要求的燈具應(yīng)運(yùn)而生，如學(xué)生燈、書寫燈、應(yīng)急燈、日光燈、霞光燈、晚餐燈以及不同高度的落地?zé)舻刃缕矾B出。 高技術(shù)化：由于電子技術(shù)被廣泛用于燈具的制造，適應(yīng)不同的電壓，使可調(diào)節(jié)亮度的第三代照光燈具多起來。無閃屏燈、 3 種波長色譜可調(diào)燈，放射遠(yuǎn)紅外光燈等具備保護(hù)視力功能的燈具也開始推出市場。 多功能化
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