FPGA最小系统之：最小系统电路分析

缓冲，但其成本相对SDRAM高。而且作为异步设备，ASRAM对于时钟同步的要求也不高，可以在低速下运行。ASRAM主要为8位和16位数据宽度，用户可根据需要进行选择。ASRAM的典型电路如图2.10所示。

图2.10 ASRAM典型电路

2.2.5 Flash存储器接口电路设计

Flash可作为软嵌入式系统的程序存储空间，或者作为程序的固件空间。最常使用的是AMD公司或者Intel公司的Flash。在小容量的Flash选择上，AMD公司的Flash性价比较高，而高容量的Flash选择上，Intel公司的Flash性价比较高。

Flash同样也可以通过设置实现8位和16位的数据位宽，下面是几种典型的Flash应用。

16位模式下的（AMD）Flash连接如图2.11所示。

8位模式下的（AMD）Flash连接如图2.12所示。

8位模式下（Intel）Flash连接如图2.13所示。

图2.11 16位模式下（AMD）Flash连接

图2.12 8位模式下（AMD）Flash连接

图2.13 8位模式下（Intel）Flash连接

2.2.6 开关、按键与发光LED电路设计

发光LED参考电路如图2.14所示。

图2.14 数码管参考电路

拨码开关参考电路如图2.15所示。

图2.15 拨码开关参考电路

按键开关参考电路如图2.16所示。

图2.16 按键开关参考电路

2.2.7 VGA接口电路设计

红色飓风开发板提供了VGA显示功能与接口，可以用普通的VGA电缆连接到计算机的显示器上。VGA 连接器定义如图2.17所示。

图2.17 VGA连接器定义

包括的信号有Red（R）、Green（G）、Blue（B）、Horizontal Sync（水平扫描HS）以及Vertical Sync（垂直扫描 VS）。系统结构示意图如图2.18所示。

图2.18 VGA接口结构示意图

2.2.8 PS/2鼠标及键盘接口电路设计

早期的PS/2鼠标及键盘采用5V电压标准，目前的PS/2鼠标及键盘主要采用3.3V电压标准，如图2.19所示的参考电路可以实现对两种标准的兼容。

图2.19 PS/2参考电路

2.2.9 RS-232串口

RS-232接口定义如表2.1所示。

表2.1 RS-232接口定义表

DTE DCE设备信号电流方向如表2.2所示。

表2.2 DTE DCE设备信号电流方向表

RS-232参考电路如图2.20所示。

图2.20 RS-232参考电路

2.2.10 字符型液晶显示器接口电路设计

字符型液晶显示器电路原理图如图2.21所示。

第1脚：VSS为地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10kW的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择线，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平、RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平、RW为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

图2.21 字符型液晶显示器电路原理图

2.2.11 USB 2.0接口芯片CY7C68013电路设计

通过开发系统上的USB接口，可以用USB电缆直接将系统与主机（比如PC机）相连。USB接口使用了Cypress公司的CY7C68013芯片来实现，其电路原理图如图2.22所示。

图2.22 CY7C68013原理图

1．芯片介绍

Cypress Semiconductor公司的EZ-USB FX2是世界上第一款集成USB 2.0的微处理器。它集成了USB 2.0收发器、SIE（智能串行引擎）、增强的8051微控制器和可编程的外围接口。FX2这种独创性结构可使数据传输率达到56MB/s，即USB 2.0允许的最大带宽。

在FX2中，智能SIE可以硬件处理许多USB 1.1和USB 2.0协议，从而减少了开发时间和确保了USB的兼容性。GPIF（General Programmable Interface）和主/从端点FIFO（8位或16位数据总线）为ATA、UTOPIA、EPP、PCMCIA和DSP等提供了简单和无缝连接接口。

CY7C68013集成了以下特性。

（1）USB 2.0收发器、SIE（智能串行引擎）和增强性8051微处理器。

（2）软件运行。8051程序从内部RAM开始运行，可借助下列几种方式进行程序装载。

• 通过USB下载。
• 从EEPROM中装载。
• 通过外部存储器设备。

（3）4个可编程（BULK/INTERRUPT/ISOCHRONOUS）端点，可选双缓冲、三缓