1硬件结构
1.1 EPM7128SLC84 的主要特征
EPM7128SLC84是ALTEra公司生产的 CPLD 芯片，该芯片密度为6000门，有60个专用I/O口，PLC C84封装，正常工作温度范围0～70℃。该CPLD芯片内部结构如图1所示。
1.2 AD574A 主要特征和引脚说明
AD574A是单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换芯片；具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能。其主要功能特性如下：
分辨率：12位；转换速率：20μs；电源电压：±15V和5V；非线性误差：小于±1/2LSB或± 1LSB：数据输出格式：12位/8位；模拟电压输入范围：0～10V和0～20V，0～±5V和0～±10V两档四种；芯片工作模式：全控工作模式和单一工作模式。
AD574A的管脚示意图如图2所示。各引脚功能说明如下：
AD574A的CE、K128、CS、RC和A0对其工作状态的控制过程如表1所示。
图3给出的是CPLD和AD574A的接口电路。图中，标准JTAG接口与PC机并口相连，用于下载设计程序至CPLD中，并可在线编程，方便升级维护。芯片的83引脚接全局时钟脉冲输入，Q［11：0］是经过CPLD处理后的稳定数字信号输出。
由于系统的高速、高可靠性要求，软件设计部分采用了有限状态机FSM控制，状态机控制AD574A的原理如图4所示。
采样后的数据可在CPLD中进行进一步处理，并实时的进行控制，也可送至计算机进行统一处 理。随着电子设计自动化(EDA)技术的发展，基于可编程ASIC器件的数字系统设计的完整方 案将会越来越受到人们的重视，并且以EDA技术为核心的能在CPLD／FPGA上进行系统芯片集 成的自上而下的设计方法，将获得更加广泛的应用。
本文关键字：控制器 DSP/FPGA技术，单片机-工控设备 - DSP/FPGA技术
