基于CPLD的DSP人機接口模塊設計

　　電平轉換芯片的選擇

　　由于CPLD為3.3V的器件，而LCD是5V的器件。所以為了CPLD和LCD之間的電平匹配，需要借助電平轉換芯片來完成從3.3V到5V之間的相互轉換。選擇的電平轉換芯片是TI公司的SN74LVC4245A芯片，這個芯片的數據傳輸方向是雙向的，在引腳DIR的作用下，既可以實現從3.3v向5v轉換，也可以實現從5v向3.3v轉換。

　　為了液晶模塊能夠正確的工作，液晶需要上電復位。本設計中采用的字體是8×8點，所以在硬件電路設計時將FS引腳拉低。

　　在硬件設計時，我們需要注意的問題是：

　　(1)在VDD對地(Vss)間接0.1u左右電容去耦，接10u或20u電容濾波;

　　(2)模塊的復位腳/RST接一個復位電路，而且我們也將/RST與CPLD相連，這樣我們也可以利用DSP對其進行復位，使得可以是液晶進行定時刷新，預防一些其他干擾;

　　(3)在做實驗時，FG(鐵框地線、不能懸空，暫時與數字地連接。

　　鍵盤硬件設計

　　鍵盤在信號采集系統中是一個很關健的部件，它能向系統輸入數據、傳送命令等功能，是人工干預系統的主要手段，本系統所用鍵盤是常用的4×4矩陣式鍵盤。

　　16個鍵盤有0～9數字鍵，上翻，下翻鍵，編程鍵，輸入鍵，擦除鍵，點號健等。鍵盤的行線和列線分圳連接CPLD的一個I/O引腳。鍵盤的行線上有一個2.7k的上拉電阻將行線所連接的CPLD的I/O引腳上拉直高電平。

　　圖3為鍵盤設計的硬件原理圖。

　　鍵盤工作原理

　　按鍵設置在行、列線空點上，行、列線分別連接到按鍵開關的兩端。行線通過上拉電阻接到3.3v上。平時無按鍵動作時，行線處于高電平狀態，而當有按鍵按下時，行線的電平狀態將由與此行線相連的列線電平決定。列線電平如果為低，則行線電平亦為低，列線電平如果為高，則行線電平亦為高。這一點是識別矩陣鍵盤按鍵是否按下的關鍵所存。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。因此各按鍵彼此將互相影響，所以必須將行、列線信號配合起來并作適當的處理，才能確定閉合鍵的位置。

　　結語

　　本文簡單介紹了TI16位控制器DSP與液晶顯示模塊及鍵盤模塊之間的接口方案.利用了CPLD來進行邏輯轉換和控制。提供了一種高速器件和慢速接口直接的連接方法，通過這個接口方案研究，為以后系統的開發提供了一種新的思路。