MPC850中复位逻辑和CPM协议切换的CPLD实现

3 MPC850通信的CPLD实现

3．1 MPC850 CPM的应用

MPC850的CPM模块支持7个串行通道，其中包括：2个串行管理控制器SMC（支持通用异步收发UART、透明模式和通用电路接口）、2个串行通信控制器SCC（支持Ethernet、ATM、HDLC和其它多种通信协议）、1个USB信道、1个I2C端口和1个串行外围接口SPI。
在实际应用中，可通过设置模式寄存器的相关控制位来决定各个通道应该采用的协议。各信道的接口通过MPC850的并行I/O口PA、PB和PC与外设进行连接，这些I/O口对应的协议需要对端口的引脚配置寄存器（pin assignment register）和数据方向寄存器（data direction register）进行配置，但由于端口数量的限制，所有的通信协议不可能被同时支持，因此受I/O口限制，若干协议不能同时被使用。故此，在使用这些I/O口，就存在复用和互斥的问题。表1给出了各I/O口和通信协议的对应关系。

表1 MPC850端口复用一览表

[td]复用I/O

[td]PA8

[td]PA9

[td]PA7

[td]PA5

[td]PB30

[td]PB29

[td]PB27

[td]PB26

[td]PC13

[td]PC11

[td]PC10

[td]PC7

[td]PC6

[td]PC5

[td]PC4

协议1（括号内对应该协议的功能引脚）	协议2	协议3
串口2（SMRXD2）	RS485（SMRXD2）	ISDN（L1TXDA）
串口2（SMTXD2）	RS485（SMTXD2）	ISDN（L1RXDA）
以太网2（RCLK1）	ISDN（L1RCLKA）
以太网2（TCLK3）	HDLC（CLK3）	ISDN（L1TCLKA）
以太网2（TXD3）	SPI（CLK）	HDLC（TXD3）
以太网2（RXD3）	SPI（OSI）	HDLC（RXD3）
I2C（SDA）	ATM（PHYCS）
I2C（SCL）	ATM（RST）
以太网2（RTS3）	TDMA（L1ST7）	ATM（PHYRD）
USB（RXP）	ATM（PHYAD7）
USB（RXN）	ATM（PHYAD3）
USB（TXP）	ATM（PHYAD2）
USB（TXN）	ATM（PHYAD6）
以太网2（COL3）	ISDN（L1TSNCA）	HDLC（CTS3）
以太网2（CD3）	ISDN（L1RSNCA）	HDLC（CD3）

3．2 复用逻辑的CPLD实现

将MPC850需要复用的I/O端口全部连接到XC95144XL的可编程I/O口，然后将外部连接的各通信端口（RS232、以太网1、以太网2等）也连接到XC95144XL的可编程I/O口。这样，当MPC850需要切换到某个外部端口时，除设置内部相关寄存器外，通过数据和地址线控制XC95144XL内部的复位控制寄存器就可以完成I/O口的切换。余下的工作就是了解复用控制寄存器的结构和CPLD的读写时序。这样，通过对各位的设置就能开关相应I/O口。图3和图4分别是CPLD的读写时序和复用控制寄存器的位定义结构图。

4 总结

本文介绍了MPU和CPLD在嵌入式设计中的综合应用方法，同时提供了一种简单的实现方案，随着VLSI集成度和功能的不断增强，MPU和CPLD的结合应用远不止文中提到的这些。随着先进集成工艺和大批量生产的出现，CPLD器件的成本也不断下降，其集成密度、速度和性能也将大幅提高。另外，其CPLD器件的设计灵活性也使得它能够完成许多更多复杂的在片设计，从而极大地扩展了MPU的功能，增强了系统的易裁减特性，而这切都无颖将充分提升设计人员的创造空间。