用CPLD实现单片机与ISA总线并行通信 (2)

　　地址译码部分采用文本输入方式，用ALTERA公司的硬件设计开发语言AHDL（Altera Hardware Description Language）。AHDL是一种模块化的高级语言，完全集成于MAX+plusII系统中，特别适合于描述复杂的组合逻辑、状态机和真值表，地址译码部分用文本输入方式，这充分体现了文本输入方式的优点。文本输入内容如下：

　　SUBDESIGN Address

　　(

　　PCA[9..0] : INPUT;

　　AEN,IOR,IOW : INPUT;

　　RESETDR,DELAY : INPUT;

　　A[15..14] ：INPUT;

　　RD,WR : INPUT;

　　DLY_D : OUTPUT;

　　DLY_CK : OUTPUT;

　　DLY_CLR : OUTPUT;

　　STATE : OUTPUT;

　　PCRD : OUTPUT;

　　PCWR : OUTPUT;

　　MCURD : OUTPUT;

　　MCUWR : OUTPUT;

　　)

　　BEGIN

　　!DLY_CLR=RESETDR#DELAY;

　　DLY_D=!AEN & (PCA[9..1]= =H"110");

　　DLY_CK=!AEN & (PCA[9..1]= =H"110")&(!IOR # ! IOW);

　　!PCWR=!AEN&(PCA[9..0]= =H"220")& !IOW;

　　!PCRD=!AEN&(PCA[9..0]= =H"220")& !IOR;

　　!STATE=!AEN&(PCA[9..0]= =H"221")&!IOR;

　　!MCSRD=([15..14]= =H"1")& !RD;

　　!MCSWR=(A[15..14]= =H"2"& !WR;

　　END;

　　说明：PCA[9..0]是PC104的地址信号，A[15..14]是单片机的地址信号，PC104用到端口地址220H和221H。

　　3 通信软件设计

　　PC104是基于ISA总线的，在系统软件设计中要防止地址冲突。PC104中使用A0～A9地址位来表示I/O端口地址，即可有1024个口地址：前512个供系统板使用，后512个供扩充槽使用。当A9=0时表示为系统板上的口地址；A9=1时，表示扩充插槽接口卡上的口地址[2]。因此，采用保留的口地址220H和221H，保证不会发生地址冲突。

　　本程序中PC104采用查询方式接收数据，单片机用中断方式接收数据。

　　#define pcreadwrite 0x220 /*PC104读写数据口地址*/

　　#define pcrdstate 0x221 /*PC104查询状态口地址*/

　　PC104写数据函数：

　　Void pcwrite(int port,unsigned char ch)

　　{ outportb(pcreadwrite,ch);

　　while ((inportb(pcrdstate)&0x02)!=0x02); /*等待单片机读走数据*/

　　{ }

　　}

　　单片机读子程序：

　　MCUWR：MOV DPTR，#4000H

　　MOVX A，@DPTR

　　RETI

　　PC104读数据函数：

　　Unsigned char pcread(int port)

　　{ while((inportb(pcrdstate)&0x01)!=0x01);/*等待单片机写数据*/

　　{}

　　return inportb(pcreadwrite);

　　}

　　单片机写子程序：

　　MCUWR：MOV DPTR，#8000H

　　MOVX @DPTR，A ；等待PC104读走数据

　　RET

　　4 结论

　　用CPLD实现单片机与ISA总线接口的并行通信，电路结构简单、体积小，1片CPLD芯片足够，并且控制方便，实时性强，通信效率高。本设计方法已成功地应用于作者开发的各种数据采集系统中，用作单片机与PC104之间的并行数据通信，效果非常理想。