一種高性價比等精度數字頻率計方案設計
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2.2單片機與CPLD接口設計
圖5所示為一種基于總線的接口方案，采用三總線(數據、控制、地址)結構，用于實現單片機與CPLD之間的數據傳輸。
單片機P0口為雙向數據總線，與CPLD的通用IO口連接，完成數據和低8位地址傳送。控制總線包括單片機讀寫控制總線RD和WR，以及地址鎖存信號ALE(Address Lock Enable)。地址總線A15(P2.7)通過CPLD的全局輸入信號引腳輸入。
2.3 CPLD電路
CPLD內部電路原理框圖如圖6所示。當預置閘門GATE輸入高電平時，由于DFF觸發器為邊沿觸發器，在上升沿時才將數據輸出，所以Q輸出端并不立即置1，只有當外部信號上升沿到來時，Q才為1，使能計數器和定時器。這樣保證了計數器和定時器在被測信號的上升沿到來時同時有效。當預置閘門GATE=0關閉時，兩計數器的允許信號同樣在被測信號的上升沿到來時同時關閉。由于基準信號的定時器與被測信號嚴格同步，所以理論上最大誤差只有基頻的一個周期。CPLD內計數器為32位，在預置時間內，只要計數器不溢出，即可準確測量被測信號個數。
3方案實現
3.1電路原理
電路原理如圖7所示。圖中給出了單片機(STC89C52RC)與CPLD(ATF1504AS)的具體接口電路，LCD1602接口電路，帶ISP下載接口的CPLD電路，被測信號從J1直接輸入給CPLD I／O引腳。這里沒有給出信號前置調理與波形整形電路。
3.2 CPLD電路設計
CPLD開發選擇Altera公司的EDA軟件QuartusII和目標器件EPM7064SLC44=10，需要完成電路設計輸入、編譯、仿真、引腳綁定(引腳分配請參考電路圖)，并編譯得到最終配置文件*．pof。然后再使用Atmel公司提供的轉換工具POF2JED軟件將前面得到的*．pof文件轉換成*．jed文件，再用AtmelISP軟件將*．jed文件下載到CPLD器件ATF1504即可。
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