PLD和FPGA有什么区别与联系？PLD高速通讯USB转移技术分析

阻状态。此外，引脚保持电路设置在器件编程期间将保持以前的状态。 ATF1508AS器件出厂时被初始化为已擦除状态，可以直接用来ISP编程。

　　5 应用实例

　　（1）应用ATF1508AS进行串并转换

　　本系统应用ATMEL公司的ATF1508AS进行串行数据到并行数据的转换，在进行数据采集中，用到Crystal半导体公司生产的24位高精度Σ-△模/数转换器CS5321/CS5322组件。该组件最终输出字长为24位的2的补码格式的串行数字信号，将其转换为并行数据可以方便与单片机的接口。串并转换可采用移位寄存器来实现。对实现6通道24位采样，若采用移位寄存器，则需要8位移位寄存器，共3&TImes;6=18片，另外还要用几片译码器。这样，会使芯片数量大增，占用大片电路板面积，使系统的体积增大。本系统使用ATF1508AS来实现6通道24位数据的串并转换，可将大部分数字逻辑设计（包括组合逻辑和时序逻辑）集成在一个芯片内，大幅减少芯片数量，减小系统体积。

　　由于ATF1508AS内部有128个宏单元，而且24位串并转换需要24个移位寄存器，因此不能同时进行6通道的串并转换，只能分时复用。本系统分3次进行串并转换，每次转换2个通道，等待单片机读取2个通道的并行数据后再进行剩下的转换。部分串并转换VHDL程序如下（硬件描述语言是VHDL，软件是ALTERA公司的MAXPLUSⅡ软件和ATMEL公司的POF2JED软件，下载软件是ATMEL公司的ATMISP，下载电缆是ATMEL公司的专用电缆）：

　　s2p ： process（SCLK1M，DRDYIN，WORKING，RESET）

　　begin

　　if WORKING=‘1’ or RESET=‘1’ then

　　shift_enable 《= ‘0’;

　　state 《= s0;

　　elsif SCLK1M‘event and SCLK1M=’0‘ then

　　count1 《= count1+1;

　　case state is

　　when s0 =》if DRDYIN=’0‘ then

　　shift_enable 《= ’1‘;

　　count1 《= （others=》’0‘）;

　　int_reg 《= ’1‘;

　　state 《= s1;

　　elsif READOK=’1‘ then

　　int_reg 《= ’1‘;

　　end if;

　　when s1=》shift_reg0《=shift_reg0（22 downto 0）& SOD（0）;

　　shift_reg1《=shift_reg1（22 downto 0）& SOD（1）;

　　if count1=23 then

　　shift_enable 《= ’0‘;

　　int_reg 《= ’0‘;

　　state 《= s2;

　　else

　　int_reg 《= ’1‘; end if;

　　when s2 =》 if shift_enable=’1‘ then

　　shift_reg0《=shift_reg0（22 downto 0）& SOD（2）;

　　shift_reg1《=shift_reg1（22 downto 0）& SOD（3）;

　　if count1=23 then

　　shift_enable 《= ’0‘;

　　int_reg 《= ’0‘;

　　state 《= s3;

　　else

　　int_reg 《= ’1‘; end if;

　　elsif READOK=’1‘ then

　　shift_enable 《= ’1‘;

　　count1 《= （others=》’0‘）;

　　end if;

　　when s3 =》if shift_enable=’1‘ then

　　shift_reg0《=shift_reg0（22 downto 0）& SOD（4）;

　　shift_reg1《=shift_reg1（22 downto 0）& SOD（5）;

　　if count1=23 then

　　shift_enable 《= ’0‘;

　　int_reg 《= ’0‘;

　　state 《= s0;

　　else

　　int_reg 《= ’1‘; end if;

　　elsif READOK=’1‘ then

　　shift_enable 《= ’1‘;

　　count1 《= （others=》’0‘）;

　　end if;

　　end case;

　　end if;

　　end process;

　　（2）应用ATF1508AS进行高速USB通信

　　USB是近年来应用在PC领域的新型接口技术，具有使用方便、速度快、连接灵活、支持热插拔等特点。USB1.1协议定义在高速下12 Mb/s、低速下1.5 Mb/s的传输速度。若要达到高速12 Mb/s（相当于近1 MB/s）的速度，就要大约1μs传输1个字节。但由于USB的控制传输、错误检测以及单片机本身速度的限制，很难达到这么高的速度，因此，必须采用 DMA方式才能达到真正的高速传输，使用CPLD就可以实现类似DMA方式。单片机负责解释USB的控制传输，当要进行从外存取数送到USB接口芯片时，单片机让出总线，由CPLD完成该工作。CPLD产生外存的读取时序和地址、片选信号，同时产生USB接口芯片的写时序和地址、片选信号，这样就可以自动实现外存数据到USB接口芯片的工作，而且速度很快，不需要单片机干预。以下给出RAM的读取时序、地址信号和USB接口芯片写时序的VHDL程序片断：

rram1 ： pro