在系统可编程逻辑器件的设计

　　1　在系统可编程技术简介

　　1.1　前　言

　　inpLSI(in-system programmable LargeSca-le Intergration)是一种新颖的可编程逻辑技术,ispLSI系列器件是一种能让设计人员根据自己要求自行构造其逻辑结构的集成电路,设计人员可在自己工作环境中借助计算机等设备,运用专门的开发软件对其编程来实现所需的逻辑构造,简化系统设计,降低费用,避免投资风险

　　在系统可编程isp(in-system progr-ammability)技术的出现,提高了可编程逻辑器件的生命力。isp技术使用户无须从系统板上拆下芯片或从系统中拔下系统板就可以改变芯片逻辑内容乃至系统逻辑功能;isp技术可在现场对系统的逻辑结构进行改变,最大限度地实现了硬件设计的软件化,缩短了电子设备的设计周期,改变了电子系统的设计概念及方法,为电子系统设计提供了巨大的灵活性,反映了现代电子系统设计的趋势。

　　1.2　ispLSI器件的特点

　　·集成度高,体积小

　　·采用CMOS工艺,功耗低

　　·设计灵活,可重构能力强

　　·设有专用保密位,并可对其编程,保密性好

　　·非易失性在系统可编程

　　·可预知的性能

　　·先进的总体时钟网络所有这些特点,都适合用于工业仪表等领域。

　　1.3　在系统可编程器件的设计流程在系统可编程器件的设计流程如图1。

　　2　本系统应用环境的特点

       a.该系统应用在仪表控制领域中,要求体积小,重量轻。

　　b·该系统工作在温度范围大,腐蚀性强的环境中,要求密封性好,且所处环境窄小。因此,要具有功耗小,减少发热的特点。

　　c·　该系统研制周期短,ispLSI技术可给设计和调试带来巨大方便和灵活性。

　　d·采用ispLSI技术,可把若干传统集成电路芯片集成到一个芯片中,减少器件数目,提高系统可靠性。

　　3　系统中ispLSI器件的设计

　　3.1　系统功能简介及组成

　　本系统为某质量仪表控制与管理计算机,主要完成以下功能:

　　·控制律解算及控制

　　·状态管理

　　·操作信息接收及解释

　　·控制信息编码及发送

　　·状态参数采集

　　·任务设备管理

　　根据系统的功能要求,采用单片机组成双CPU系统,其组成框图如图2。

　　虚线框内的部分分别用ispLSI器件实现,因此,系统组成即为CPU+RAM+E-PROM+模拟电路+ispLSI器件,易于调试开发。

　　3.2　部分单元的设计

　　本系统中按逻辑功能的不同,分别用几片ispLSI器件实现,以下就总线仲裁及公共资源访问控制单元的设计做一介绍。