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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; C, r/ A* q. R/ z& c
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. `0 l; j# V/ y4 g9 C, n9 Z
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 ^) ?6 V) T( e! W
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。
: C) q8 ]# B0 k" \* @5 L* \2 z" \8 }关键词:单片机; ATmega128; CPLD; VHDL& I- U3 I0 C" R9 @6 z
& n2 a- Y5 }4 O" d, m. g5 z5 d
0引言. Q4 T; B* G) r+ \
ATMEL公司的ATMEGA128，有丰富的片内资源:它带有
5 J5 i" j/ ^; D; L; s8路10位的AD转换器，128K的FLASH程序存 储空间，4K的
d ^ c% T, i% h! jRAM数据存储空间，4K的EEPROM掉 电保持数据存储空间，; I6 o* v. I' h, N, R
可通过SPI实现系统内编程，高级语言编程采用功能强大7 {6 ?; D3 t# _) r7 i- a( L2 [
且高效率的GCC编译器和GDB调试器，ATMEGA128单片机是
# Y3 y9 w, [9 o# M! [1 U0 V5 a目前为止GCC所支持的唯一-种 8位处理器。ATMEGA128/ P+ M6 i2 U* L& z
采用了Harvard结构，具有独立的数据和程序总线，从.3 A/ `2 a8 K" @9 I, e, v2 d
而使得处理器指令和数据并行，大大提高了处理效率。.8 r' r3 r* R- @) @
程序存储器的指令通过一级流水线运行。CPU在执行- -0 {+ `" y2 J# F4 j
条指令的同时读取下一-条指令(而传统的51系列的单片机 U( C; V: e8 J; h% t; i
一般没有带内置的AD转换器，没有FLASH程序存储空间，* U4 B7 K8 s$ J3 H: h" @' c% u
只有128KB的数据存储空间，没有EPROM掉电保持数据存
$ J+ }5 H5 @: p2 [: s! R; j储空间。
/ E& P: u9 Y" D: J5 oCPLD由完全可编程的与/或门阵列以及宏单元构成。2 i( H8 N! F2 E+ ?5 B( _# v$ n# m
与/或阵列是可重新编程的，可以实现多种逻辑功能。宏& G9 q) e1 y3 O0 ~, m! V
单元则是可实现组合或时序逻辑的功能模块，同时还提& D' k1 D& D7 s
供了真值或补码输出和以不同的路径反馈等额外的灵活
0 e6 I2 k. U" q% J! G性。Xi1inx设计的CPLD采用了一种创新的全数字内核，
! Z0 E: d, ]8 O8 D6 P( B) ] i能够以极低的功耗达到同样的性能水平。这使得我们在
" B+ i' e; M" m) w! Q0 E$ M: w高性能和低功耗设计中使用同一种CPLD结构。CPLD有可
, A# s5 J- X3 b) O- ?& B) `$ G重新编程、简单易用、低成本、非易失和高保密等特点。
' m1 y9 ?+ ]: C2 u" ^选用Xinlin公司的X9572利用VHDL语言可以实现245、573、
: D- E# q9 z( i2 j( v9 D
' \7 e; N" s: `4 ^, F0 y3 |& U$ U9 ]' D" ?4 L# Z
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发表于 2020-4-24 13:00
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