XC9500系列CPLD遥控编程的实现
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:898
摘 要: 简单介绍了xc9500系列cpld器件及其系统内编程(isp)性能,接着讲述了xc9500系列cpld器件遥控编程的实现方法,并重点介绍了在遥控编程系统中应用微控制器(lntel 8031)实现嵌入式isp的软硬件设计。
关键词: cpld 遥控编程 isp微控制器
测温结果数据比较
1 xc9500系列cpld器件及其isp性能
xc9500系列cpld器件是由多个功能块(fb)和io块(iob)组成,可用开关矩阵fast connect完全互连的子系统,iob提供输入和输出的缓冲,每个fb提供具有36个输入和18个输出的可编程逻辑容量。fast connect开关矩阵连接所有的fb的输出和fb的输入,对于每个fb,12至18个(取决于封装的引脚数)输出和有关的输出使能信号直接驱动iob。
所有xc9500系列cpld器件都是系统内编程的,最小达一万次编程/擦除次数,支持扩充的ieee 1149.1边界扫描标准,xc9500的结构特性着重满足系统内编程的要求,增强的引脚锁定能力可以避免重做昂贵的印制板,扩充的jtag指令集允许编程模式和系统内诊断的各种控制。由于jtag在其权限内把isp的性能扩充到1149.1的测试标准中,xc9500系列cpld器件可以通过jtag接口实现isp性能。xc9500系列的系统内编程性能,不仅为现场编程和调试提供了方便,允许用户编程和再编程已经安装在系统印制板上的xc9500系列器件来改进样机、更新制造流程;而且正是由于系统内编程性能使得摇控编程成为可能。下面对xc9500系列cpld器件摇控编程的实现方法做一介绍。
2 xc9500系列cpld器件遥控编程的实现方法
对cpld器件的编程,传统的方法都是现场工程师通过pc机来实现的,pc机上必须有eztag或者jtag编程器软件,并且pc机必须通过xchecker或jtag电缆和目标板相连,然后将jedec编程数据下载到目标板的cpld器件中去。这种传统的编程方法要求工程师必须亲临现场,这就带来一个问题,那就是当产品销售以后,如果要对它升级(主要是指升级cpld器件的功能)就十分麻烦。本文所要介绍的遥控编程不同于传统的编程方法,它不需要工程师亲临现场,只需在系统设计时将编程控制电路加入到嵌入式系统中去即可实现。
遥控编程的方框图如图1所示。要实现遥控编程,关键在于通信和嵌入式下载技术。通信部分包括通信接口和通信信道,它完成远程数据传输,即将本地pc机生成的cpld器件编程数据传输到远程的目标系统的嵌入式下载模块(即图中所示的“微控制器及嵌入式编程控制”部分);嵌入式下载技术是指用微控制器通过jtag接口实现对xc9500系列cpld器件编程。通信可采用现有的各种通信技术,例如通过电话线用调制解调器实现通信以及通过电缆、激光和无线电等实现通信,在本文对通信的实现不做过多的介绍,下面只以简单的红外收发器为例加以说明,重点介绍微控制器及嵌入式编程控制的软硬件实现。
3 微控制器及嵌入式编程控制的实现
3.1 硬件设计
微控制器及嵌入式编程控制硬件电路如图2所示,由微控制器lntel 8031、时钟、地址锁存器74ls373、程序存储器27512、数据存储器ram(包括xsvf格式数据存储器)、xc95108及数据输入接口等几部分组成。图中8031不仅可用来对cpld进行编程控制,而且还可实现其它控制和处理,因为设计中使用了一片xsvf(xilinx serial vector format格式数据存储器,在xc95108的控制下可以在后台实现数据通信,并将xsvf格式数据存储到xsvm ram中,当数据接收完毕时再中断微控制器,在微控制器的中断服务子程序中通过jtag接口实现对目标cpld器件编程。从图中可见,除了xc95108、数据输入和xsvf ram部分外,其它部分和常见的8031应用系统一样,这里不再赘述,下面主要讲述数据输入和xc95108的内部功能。
数据输入由红外收发器实现(如可用siemens公司的irm3105),它所接收到的数据是由pc机生成的按rs232格式打包的xsvf格式编程数据文件,收发器通过uart(universal asynchronous receiver transmitter)接口和xc95108相连。
xc95108包含urat接收
摘 要: 简单介绍了xc9500系列cpld器件及其系统内编程(isp)性能,接着讲述了xc9500系列cpld器件遥控编程的实现方法,并重点介绍了在遥控编程系统中应用微控制器(lntel 8031)实现嵌入式isp的软硬件设计。
关键词: cpld 遥控编程 isp微控制器
测温结果数据比较
1 xc9500系列cpld器件及其isp性能
xc9500系列cpld器件是由多个功能块(fb)和io块(iob)组成,可用开关矩阵fast connect完全互连的子系统,iob提供输入和输出的缓冲,每个fb提供具有36个输入和18个输出的可编程逻辑容量。fast connect开关矩阵连接所有的fb的输出和fb的输入,对于每个fb,12至18个(取决于封装的引脚数)输出和有关的输出使能信号直接驱动iob。
所有xc9500系列cpld器件都是系统内编程的,最小达一万次编程/擦除次数,支持扩充的ieee 1149.1边界扫描标准,xc9500的结构特性着重满足系统内编程的要求,增强的引脚锁定能力可以避免重做昂贵的印制板,扩充的jtag指令集允许编程模式和系统内诊断的各种控制。由于jtag在其权限内把isp的性能扩充到1149.1的测试标准中,xc9500系列cpld器件可以通过jtag接口实现isp性能。xc9500系列的系统内编程性能,不仅为现场编程和调试提供了方便,允许用户编程和再编程已经安装在系统印制板上的xc9500系列器件来改进样机、更新制造流程;而且正是由于系统内编程性能使得摇控编程成为可能。下面对xc9500系列cpld器件摇控编程的实现方法做一介绍。
2 xc9500系列cpld器件遥控编程的实现方法
对cpld器件的编程,传统的方法都是现场工程师通过pc机来实现的,pc机上必须有eztag或者jtag编程器软件,并且pc机必须通过xchecker或jtag电缆和目标板相连,然后将jedec编程数据下载到目标板的cpld器件中去。这种传统的编程方法要求工程师必须亲临现场,这就带来一个问题,那就是当产品销售以后,如果要对它升级(主要是指升级cpld器件的功能)就十分麻烦。本文所要介绍的遥控编程不同于传统的编程方法,它不需要工程师亲临现场,只需在系统设计时将编程控制电路加入到嵌入式系统中去即可实现。
遥控编程的方框图如图1所示。要实现遥控编程,关键在于通信和嵌入式下载技术。通信部分包括通信接口和通信信道,它完成远程数据传输,即将本地pc机生成的cpld器件编程数据传输到远程的目标系统的嵌入式下载模块(即图中所示的“微控制器及嵌入式编程控制”部分);嵌入式下载技术是指用微控制器通过jtag接口实现对xc9500系列cpld器件编程。通信可采用现有的各种通信技术,例如通过电话线用调制解调器实现通信以及通过电缆、激光和无线电等实现通信,在本文对通信的实现不做过多的介绍,下面只以简单的红外收发器为例加以说明,重点介绍微控制器及嵌入式编程控制的软硬件实现。
3 微控制器及嵌入式编程控制的实现
3.1 硬件设计
微控制器及嵌入式编程控制硬件电路如图2所示,由微控制器lntel 8031、时钟、地址锁存器74ls373、程序存储器27512、数据存储器ram(包括xsvf格式数据存储器)、xc95108及数据输入接口等几部分组成。图中8031不仅可用来对cpld进行编程控制,而且还可实现其它控制和处理,因为设计中使用了一片xsvf(xilinx serial vector format格式数据存储器,在xc95108的控制下可以在后台实现数据通信,并将xsvf格式数据存储到xsvm ram中,当数据接收完毕时再中断微控制器,在微控制器的中断服务子程序中通过jtag接口实现对目标cpld器件编程。从图中可见,除了xc95108、数据输入和xsvf ram部分外,其它部分和常见的8031应用系统一样,这里不再赘述,下面主要讲述数据输入和xc95108的内部功能。
数据输入由红外收发器实现(如可用siemens公司的irm3105),它所接收到的数据是由pc机生成的按rs232格式打包的xsvf格式编程数据文件,收发器通过uart(universal asynchronous receiver transmitter)接口和xc95108相连。
xc95108包含urat接收
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