gal22v10在接口电路中的应用

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1、GAL22V10在接口电路中的应用

2、第1内容加载中...　GAL22V10在接口电路中的应用张旭辉1，马宏伟1，尹　航2（西安科技学院机械工程系，西安710054；2．西安德赛控制系统责任有限公司）［摘　要］　本文介绍了可编程逻辑器件的发展现状及其在接口电路地址译码中的应用，在基于PC机的多轴步进电机控制卡设计中用GAL22V10实现了在接口电路中设置地址、控制总线缓冲和隔离以保护计算机的功能。从使用效果看，不仅减小了系统体积，简化了系统设计，而且减少了级延迟，提高了系统处理速度，有助于保证控制卡的实时性要求。［关键词］　PLD；接口电路；

3、ABEL1　引言在接口电路设计中，I／O端口译码必不可少。IBMPC／XT／AT微机系统支持的端口地址数为1024个，地址范围从0～3FFH，占有地址线A0～A9。但是由于系统板占用了相当部分端口地址，用户开发的扩展板一般只可使用00H以后注明保留或者用户根据自己本机情况知道的确未占用的I／O端口地址。译码的方法有多种，如采用一般的组合逻辑电路译码；采用译码器芯片（如74LS138）；利用开关式地址可选译码器方法使扩展卡的口地址能够适应不同的地址分配场合；还有应用专用译码技术及芯片，如可编程逻辑器件PLD（ProgrammableLogic

4、Device）。PLD是专用集成电路的一个分支，它以其灵活的现场可编程特性，较高的功能集成度和较快的速度成为研制和设计数字系统的最理想选择。目前PLD器件已经在计算机硬件、工业控制、数字电路系统等众多领域广泛应用。PLD器件用于地址译码时，基本功能就是取代前几种译码电路，有一个PLD器件完成译码任务。本文主要讨论在研制中使用GAL22V10进行I／O端口控制和地址译码的技术。2　地址译码技术及控制卡电路逻辑设计在设计接口电路时，主要考虑3方面因素：（1）总线负载。当CPU读插件板上的内存或接口时，内存芯片或接口芯片将数据传送到系统总线的数据

5、总线上，此时数据总线上的所有负载都将成为内存芯片或接口芯片的负载。为保证总线的正常工作，在接口电路中要增加双向数据驱动；（2）总线竞争。PC机属于独立式I／O接口寻址方式，对一个地址，计算机可以有I／O读写、DMA读写和存储器读写，它们地址译码是相同的，要加以区别。解决办法是在译码中加入AEN信号，避免DMA操作不会选通I/O地址。对存储器地二O接口地址相产生的混淆，但这处，在硬件电路盯这两种存取进行别，避免总线竞争的砂就只当CPU读接口卡时，才允许通向系统数据线的三态门导通，其他任何时刻这些三态门必须呈现高阻状态。（3）接口保护。接口电路

6、还应该考虑由于接口电路出现故障或者工作时的误动作对计算机造成的损坏。在基于ISA总线的多轴联动步进电机控制卡设计中我们原采用如图2—1所示电路原理图。2．1　缓冲器及保护功能设计用八同相双向三态缓冲器／驱动器芯片74LS245缓冲ISA总线扩展槽与各器件间的8位数据信号。在这个原理图中，74LS245不但起缓冲、隔离作用，还有一定的保护和控制作用。计算机读控制信号（低电平有效）连接到74LS245的DIR（方向控制端），而门控信号接信号PROT。PROT信号是由I／O端口读写信号、和口地址译码信号P＝Q产生的信号。当读有效为低电平时，控制卡

7、的数据可以通过74LS245输入到计算机；读有效为高电平时，计算机侧的数据输出到控制卡。PROT实现只有计算机与控制卡交换数据时，选通74LS245的门控信号G，使之三态门打开。例如调整口地址译码电路使控制卡口地址为300～30FH，只有主机对这个范围的端口地址进行I／O指令是，才选通，否则74LS245处于高阻状态，这时端口不对数据线产生任何影响。引入信号和避免了计算机CPU访问地址为300～30FH的存储器时误动作打开74LS245三态门。