肖小锋 盛 文 李演仁 来源：《单片机与嵌入式系统应用》

     摘要：用altera-p.htm" target="_blank" title="altera货源和pdf资料">altera公司max7000系列cpld芯片实现单片机与pc104

     isa总线接口之间的并行通信，给出系统设计方法及程序源代码。包括通信软件和ahdl设计部分。

     关键词：cpld

     isa总线 并行通信

     cpld（complex programmable logic device）是一种复杂的用户可编程逻辑器件，由于采用连续连接结构。这种结构易于预测延时，从而电路仿真更加准确。cpld是标准的大规模集成电路产品，可用于各种数字逻辑系统的设计。近年来，由于采用先进的集成工艺和大批量生产，cpld器件成本不断下降，集成密度、速度和性能大幅度提高，一个芯片就可以实现一个复杂的数字电路系统；再加上使用方便的开发工具，使用cpld器件可以极大地缩短产品开发周期，给设计、修改带来很大方便[1]。本文以altera-p.htm" target="_blank" title="altera货源和pdf资料">altera公司的max7000系列为例，实现mcs51单片机与pc104

     isa总线的并行通信。采用这种通信方式，数据传输准确、高速，在12

     mhz晶振的mcs51单片机控制的数据采集系统中，可以满足与pc104

     isa总线接口实时通信的要求，通信速率达200 kbps。

     1 系统总体设计方案

     本系统用clpd实现单片机与pc104 isa总线接口的并行通信。由于pc104主要完成其它方面的数据采集工作，只是在空闲时才能接收单片机送来的数据，所以要求双方通信的实时性很强，但数据量不是很大。因此，在系统设计中单片机中断方式接收数据，pc104采用查询方式接收数据。系统设计方案如图1所示。

     在图1单片机部分，d[0..7]是数据总线，a[0..15]是地址总线，rd和wr分别是读写信号线，int0是单片机的外部中断。当单片机的外部中断信号有效时，单片机接收数据。

     在cpld部分，由一片max7000系列中的epm7128lsc84来实现，用来完成mcs51与pc104isa总线接口之间的数据传输、状态查询及延时等待。

     在pc104 isa部分，只用到isa的8位数据总线d[0..7]，a[0..9]是pc104的地址总线；iow和ior是对指定设备的读写信号；aen是允许dma控制地址总线、数据总线及读写命令线进行dma传输，及对存储器和i/o设备的读写；iochrdy是i/o就绪信号，i/o通道就绪为高，此时处理机产生的存储器读写周期为4个时钟周期，产生的i/o读写周期和dma字节传输均需5个时钟周期，mcs51通过置此信号为低电平来使cpu插入等待周期，从而延长i/o周期；sysclk是系统时钟信号，是为了与外部设备保持同步；resetdr是上电复位或系统初始化逻辑，是系统总清信号。

     2 基于max+plus ii的硬件实现

     本系统是用altera-p.htm" target="_blank" title="altera货源和pdf资料">altera公司的cpld开发工具max+plusii。它支持多种输入方式，给设计开发提供了极大的方便。系统的主体部分仍是用原理图输入方式。由于库中提供了现在的芯片，所以使用很方便。原理图输入部分如图2和图3所示。图2主要完成单片机与isa接口通信中的数据传输和握手判断。

     d[0..7] 单片机的8位双向数据总线；

     pcd[0..7] isa接口的8位双向数据总线；

     pcrd isa接口的读有效信号；

     pcwr isa接口的写有效信号；

     判断单片机已写数据或读走数据；

     pcstate 单片机用此查询isa接口已取走数据；

     mscrd 单片机的读有效信号；

     mcswr 单片机的写有效信号；

     int0 单片机的外部中断信号；

     当mcuwr信号