51單片機+CPLD讓系統更高效

　　一、引言

　　隨著數字電子技術的發展，一種新的器件正在被廣泛應用，那就是CPLD(ComplexProgrammable Logic Device) 復雜可編程邏輯器件，通俗的說就是可以把以上那些分離器件都放進去的一種可以二次開發的IC.基于此，本刊用這篇文章深入淺出的介紹一種采用51 單片機和CPLD 構建復雜電路系統的設計思想。

　　二、單片機系統中幾個典型電路介紹

　　首先從熟悉的最小系統電路電路說起，如圖1所示，圖中用網絡標號實現電路連接，這樣繪制的電路圖清晰整潔，U1 是經典的51 單片機 IC,復位電路和晶振電路是傳統電路，這里C5 電容是靠近單片機VCC 引腳的，用來對電源濾波，圖中其它芯片VCC 附近都有相同功能的濾波電容。U2 是經典的低八位地址鎖存電路，這里的74373 也可以用74573 代替，U3 是地址譯碼電路，74138 實現連續8 個地址(1### #### #### #000 ~ 1####### #### #111,# 是無關位，可以是0 也可以是1,取決于電路其它部分的需要)對象擴展。

　　圖1 MCU最小系統原理圖

　　51 單片機給大家推薦STC 的89 或90 系列，其中90 系列已經有片內ADC 了，需要特別強調的是， 隨著FLASH 技術的成熟，片內FLASH ROM從8K 到64K 任選，已經足夠用了，所以現在很少有單片機系統外擴ROM 了，這樣使得EA/VPP 和PSEN 引腳失去了原先的功能了，STC 的51 單片機已經將這兩個引腳發展成P4 口了。

　　復雜的系統必然有很多輸入輸出接口，如圖2所示，U5 是數據鎖存器74273,擴展一個8bits 數據輸出端口，U6 是三態數據緩沖器74573,擴展一個8bits 數據輸入端口，分別用7432 實現讀寫時序接口匹配。

　　圖2 MCU端口口擴展原理圖

　　經典LCD1602 接口如圖3 所示，這里7408、7402 邏輯門用來實現6800 時序(讀寫信號有獨立接口的是8080 時序，這里只有使能信號E,需要外邏輯電路將讀寫信號相與合并使用)。

　　圖3 LCD1602接口電路原理圖

　　以上給出的系統還算不上是復雜系統，總共采用了8 塊IC,一個實現特定功能的系統往往更復雜，需要采用的IC 會更多。能不能把這些分離的器件用CPLD 來實現呢?答案是肯定的。