【文章內(nèi)容簡介】 外，由于整個 SDRAM控制器用 VHDL語言編寫，只要對其進(jìn)行簡單的修改就可以滿足不同的需求，具有很強(qiáng)的靈活性。 配置方式及其特 點、用途 現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA是一種高密度可編程邏輯器件，其邏輯功能是通過把設(shè)計生成的數(shù)據(jù)文件配置進(jìn)芯片內(nèi)部的靜態(tài)配置數(shù)據(jù)存儲器（ SRAM）來實現(xiàn)的，具有可重復(fù)編程性，可以靈活實現(xiàn)各種邏輯功能。由于 SRAM的易失性，每次系統(tǒng)上電時必須重新配置數(shù)據(jù)，即 ICR（ InCircuit Reconfigurability）。只有在數(shù)據(jù)配置正確的情況下，系統(tǒng)才能正常工作。因此需要外接 ROM保存其配置數(shù)據(jù)。 FPGA的配置是有時序要求的，如果 FPGA本身不能控制配置時序，就需要外部配置器件來進(jìn)行時序控制。以 Altera公司的 FPGA為例，因其本身不能控制時序，就有專用的 EPC系列配置器件供其使用。在嵌入式系統(tǒng)中，因為含有微處理器，可以使用微處理器產(chǎn)生配置時序，將保存在系統(tǒng) ROM中的配置數(shù)據(jù)存儲到FPGA中。所以沒有必要使用專用的 EPC系列配置器件來配置 FPGA。這樣不僅節(jié)約了成本，還有效地縮小了系統(tǒng)體積。 Altera公司生產(chǎn)的具有 ICR功能的 FPGA器件有 FLEX6000、 FLEX10K、 APEX和 ACEX等系列，它們可以用以下方式進(jìn)行配置： ? 使用專用 EPC配置器件，如 EPC1 EPC EPC EPC1。 ? 被動串行方式 (PS)，使用微處理器的串行接口； 過加強(qiáng)型配置器件（ EPC16， EPC8， EPC4）等配置器件來完成； ? 被動并行同步方式（ PPS），使用微處理器的并行同步接口； 9 ? 被動并行異步方式（ PPA），使用微處理器的并行異步接口； ? 邊界掃描方式（ JTAG），使用 JTAG下載電纜。使用 IEEE Std 邊界掃描接口引腳，支持 JAM STAPL標(biāo)準(zhǔn)，可以使用 Altera下載電纜或主控器來完成； ? 6AS主動串行配置方式，目前只支持 Cyclone系列。使用 Altera串行配置器件來完成。 Cyclone期間處于主動地位，配置期間處于從屬地位。配置數(shù)據(jù)通過 DATA0引腳送入 FPGA。配置數(shù)據(jù)被同步在 DCLK輸入上， 1個時鐘周期傳送 1位數(shù)據(jù)。 光耦的介紹 光耦的簡介 光耦合器（ opticalcoupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器（紅外線發(fā)光二極管 LED）與受光器（光敏半導(dǎo)體管）封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出 ，從而實現(xiàn)了“電 — 光 — 電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號等優(yōu)點，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。 耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（ LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出 。這就完成了電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機(jī)數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機(jī)工作的可靠性。 光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實 現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電路 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光 10 耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。 光電耦合的主要特點如下： 輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大 于 10000MΩ，耐壓一般可超過1KV，有的甚至可以達(dá)到 10KV 以上。 由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，所以信號從光源單向傳輸?shù)焦饨邮掌鲿r不會出現(xiàn)反饋現(xiàn)象，其輸出信號也不會影響輸入端。 .由于發(fā)光器件（砷化鎵紅外二極管）是阻抗電流驅(qū)動性器件，而噪音是一種高內(nèi)阻微電流電壓信號。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。 .容易和邏輯電路配合。 響應(yīng)速度快。光電耦合器件的時間常數(shù)通常在微秒甚至毫微秒極。 無觸點、壽命長、體積小、耐沖擊。 本設(shè)計中使用 的光耦的介紹 本設(shè)計中使用的是光耦是 TLP521， TLP521 是可控制的光電耦合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機(jī)，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等 TLR521 2 和 4 組成的砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管。該TLP5212提供了兩個鼓勵的光耦 8 引腳塑料封裝，而 TLP5214提供了 4個鼓勵的光耦中 16 引腳塑料 DIP 封裝 集電極 發(fā)射極電壓： 55V（最小值） 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50%(最小 ) 隔離電壓： 2500Vrms（最小） 11 圖 35 TLP521 TLP5212 TLP5214 光耦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖 溫度傳感器 18b20的介紹 DSl820 數(shù)字溫度計提供 9位 (二進(jìn)制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入 DSl820或從 DSl820送出，因此從主機(jī) CPU到 DSl820僅需一條線 (和地線 )， DSl820 的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。因為每一個DSl820 在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多個 DSl820 可以存放在同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。 DSl820 的測量范圍從 55℃到 +125℃，增量值為 ℃，可在 l s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。 每一個 DSl820 包括一個唯一的 64 位長的序號，該序號值存放在 DSl820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中。開始 8位是產(chǎn)品類型編碼 (DSl820 編碼均為 10H)。接著的 48 位是每個器件唯一的序號。最后 8位是前面 56 位的 CRC(循環(huán)冗余校驗 )碼。 DSl820 中還有用于貯存測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 RAM 編號為 0 號和 1號。 1號存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負(fù) (℃ )，則 1號存貯器 8位全為1 否則全為 0。 0 號存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的“ 1”表示 ℃。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以 2 就得到被測溫度值(550℃ 125℃ )。 DSl820 的引腳如下圖所示。每只 DS18B20 都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式采取數(shù)據(jù)總線供電方式。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長；采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。 圖 36 DS18B20的引腳 管腳定義： ：地； ：數(shù)字輸入 /輸出； ：可選的 +5V 電源 溫度計算： Ds1820 用 9 位存貯溫值度，最高位為符號位，下圖為 18b20 的溫度存儲方式，負(fù)溫度 S=1，正溫度 S=0。如： 00AAH 為 +85℃ ,0032H 為 25℃， FF92H 為55℃ 溫度寄存器格式： LS字節(jié)： 表 31 12 MS字節(jié)： 表 32 Ds18b20 用 12 位存貯溫值度，最高位為符號位，下圖為 18b20 的溫度存儲方式負(fù)溫度 S=1，正溫度 S=0 如： 0550H 為 +85℃， 0191H 為 ℃ ,FC90H為 55℃ 溫度寄存器格 式： LS 字節(jié)： 表 33 MS字節(jié)： 表 34 液晶 12864 介紹 12864 的特性 FYD128640402B是一種具有 4位 /8位并行、 2線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128 64, 內(nèi)置 8192個 16*16點漢字，和 128個 16*8點 ASCII字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形 界面。可以顯示 8 4行 16 16點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 基本特性 : ? 低電源電壓（ VDD:++） ? 顯示分辨率 :128 64 點 ? 內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 16 16 點陣漢字 (簡繁體可選 ) ? 內(nèi)置 128 個 16 8 點陣字符 ? 2MHZ 時鐘頻率 ? 顯示方式： STN、半透、正顯 ? 驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS ? 視角方向： 6 點 26 25 24 23 22 21 20 21 S S S S S S S S 26 25 24 23 22 21 20 21 S S S S S 26 25 24 13 ? 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5— 1/10 ? 通訊方式：串行、并口可選 ? 內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 ? 無需片選信號，簡化軟件設(shè)計 ? 工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲溫度 : 20℃ +60℃ 管腳定義 表 35 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 R