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基于ATmega128和 cpld的数字继电保护装置系统设计与实现
摘要: 介绍了ATmega128单片机与CPLD在数字继电保护保护装置中的硬件设计与应用。单片机与CPLD配合& R$ }. A1 M& Y- A U/ }! m
应用，改善了原来传统的由单片机、程序存储器、数据存储器、数据驱动芯片、锁存器、地址译码器等一些外2 o# S) w) }; D w* D) v8 {
围芯片组成的硬件结构，形成了结构简单而功能全面的CPU+CPLD结构。大大简化了硬件从而提高了系统的可靠) `; O1 \8 p2 j, `
性和抗干扰能力，缩短了开发周期和降低了产品成本。且制造出商用产品，产生了良好的社会和经济效益。: V0 f* ~0 r3 j. m T1 ]& A! K
关键词:单片机; ATmega128; CPLD; VHDL
5 w9 m1 K4 |9 S5 M* T5 I) |+ k& m# E7 |" j0 w1 |
0引言
8 ?& q5 X. \6 t2 x4 K$ S2 Y' mATMEL公司的ATMEGA128，有丰富的片内资源:它带有( ~0 X8 B" S6 a' n: } K% D/ |
8路10位的AD转换器，128K的FLASH程序存 储空间，4K的; |, u/ d0 O* r, G; Q: S5 L# g
RAM数据存储空间，4K的EEPROM掉 电保持数据存储空间，
! m- w" l8 c g; I8 f7 j! q可通过SPI实现系统内编程，高级语言编程采用功能强大
! g4 O! b0 s( C6 ]! ]; `且高效率的GCC编译器和GDB调试器，ATMEGA128单片机是5 K9 g( h$ d3 G! e) G7 G/ X
目前为止GCC所支持的唯一-种 8位处理器。ATMEGA128
+ B" ^( x7 o8 v- e" t采用了Harvard结构，具有独立的数据和程序总线，从.
! r# c2 j) p. ~6 @. c1 Z3 l而使得处理器指令和数据并行，大大提高了处理效率。.: z; h" l$ y x/ f. V
程序存储器的指令通过一级流水线运行。CPU在执行- -# [' E3 r7 R/ V
条指令的同时读取下一-条指令(而传统的51系列的单片机
* Z; _) B6 g; j8 x& J' [. U一般没有带内置的AD转换器，没有FLASH程序存储空间，
9 H: r( s" N9 s3 W- U6 o只有128KB的数据存储空间，没有EPROM掉电保持数据存
0 b) a8 B7 r8 }( u% g储空间。
) ?8 f! S+ U' N/ G3 W: n9 uCPLD由完全可编程的与/或门阵列以及宏单元构成。( }! m* g$ z8 g" h" ?
与/或阵列是可重新编程的，可以实现多种逻辑功能。宏1 M6 h+ X% W$ e
单元则是可实现组合或时序逻辑的功能模块，同时还提
& r4 S5 t$ n- l9 u/ b9 B供了真值或补码输出和以不同的路径反馈等额外的灵活/ l5 V5 I4 M X3 t
性。Xi1inx设计的CPLD采用了一种创新的全数字内核，$ ~4 E6 Z* F E4 X- @
能够以极低的功耗达到同样的性能水平。这使得我们在( q( p* i2 N9 I I2 s4 Y
高性能和低功耗设计中使用同一种CPLD结构。CPLD有可
! t* R* [) s( F) m! J6 n重新编程、简单易用、低成本、非易失和高保密等特点。, r# f! m, O. j
选用Xinlin公司的X9572利用VHDL语言可以实现245、573、9 D$ E" G/ u4 q( g* a" E$ \0 ^
- }$ i1 T- e- u2 c
& i+ f, B* n4 _7 [
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发表于 2020-4-24 13:00
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