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在系统可编程通用数字开关ispGDS14的原理及应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍了Lattice公司生产的在系统可编程通用数字开关芯片ispGDS14的内部结构和性能特点,并通过实例说明了在GDS开发环境下对ispGDS14进行编程的方法。

    关键词:可编程;通用数字开关;ispGDS14

在系统可编程通用数字开关ispGDS14(in sys-tem programmable Generic Digital Switch)是Lattice公司生产的一种在系统可编程ISP(In System pro-grammability)开关器件。其中ISP技术是Lattice公司率先推出的一种新型在线可编程技术,该技术允许对器件、电路板、甚至整个电子系统的逻辑功能随时进行调整或重新设计,这种调整或重新设计可以在产品设计、制造、以及使用的各个阶段进行。(范文先生网www.fwsir.com收集整理)

在系统可编程数字开关ispGDS系列器件的出现标志着ISP技术已经从系统逻辑领域扩展到了系统互连领域。这种ISP技术和开关矩阵相结合的产物可在不拨动机械开关或不改变系统硬件的情况下,快速改变或重构印制电路板的连接关系;此外这种高速低功耗的可编程数字开关器件还具有各种矩阵尺寸和封装形式,从而增加了系统的灵活性。本文重点介绍在系统可编程逻辑开关器件ispGDS14的原理结构及开发应用技术。 

1 ispGDS14器件的结构特点

ispGDS14器件的阵列密度为7×7;系统速度为50MHz;引脚至引脚的最大延迟为7.5ns;器件采用PDIP或PLCC封装。在系统编程电源为+5V时,无需另接编程高压。每片ispGDS器件可保证一万次在系统编程。

1.1 ispGDS14的引脚功能

ispGDS器件型号尾部的数字即表示该GDS器件的I/O端数。ispGDS14的引脚图如图1所示,各引脚的功能如下:

MODE:编程方式控制引脚;

SDI:串行数据输入引脚;

SDO:串行数据输出引脚;

SCLK:时钟引脚;

A0~A6、B0~B6:输入/输出引脚。

其中MODE、SDI、SDO和SCLK均为编程控制信号。

1.2 ispGDS14器件的结构原理

ispGDS14的基本结构如图2所示。图中的左边及下边外围方框是I/O单元;中间是可编程开关矩阵;右边是编程控制电路,它通过电缆与计算机连接可完成对开关矩阵的编程操作。可编程开关矩阵的每一个交叉点都是可编程点,通过编程控制可以将不同的I/O单元相互连接起来。

ispGDS14器件的I/O单元如图3所示。如果定义该I/O引脚为输入端,则编程开关S闭合,信号从该引脚直接输入到开关矩阵,并经过开关矩阵编程与另一个I/O单元连接并输出;反之,若该I/O引脚定义为输出端,则编程开关S打开,此时来自另一个I/O单元的信号经开关矩阵送入该单元,然后经过驱动器将信号送入可编程四选一数据选择器。可编程数据选择器由编程信号C2、C1控制,可分别选择该信号的原变量、反变量、电源或地输出最后再将四选一输出的信号经可编程三态控制门送I/O引脚输出。可编程控制端C0、C1、C2的控制方式如图4所示。
在系统可编程通用数字开关ispGDS14的原理及应用
2 ispGDS14器件的编程方法

通过对ispGDS14的编程,不但可以任意改变外部信号与ispLSI引脚之间的相互连接关系,还可以随时进行重新组合以真正实现在系统编程功能。下面通过实例介绍ispGDS14的编程方法。

图5是由ispGDS14可编程开关阵列为系统提供丰富的时钟输入和键控功能的电路连接图。

2.1 建立GDS源文件

当使用ispGDS14器件进行设计时,首先应在文本编辑器中建立ispGDS设计源文件,该文件名的后缀为“.gds”。ispGDS的设计源文件语法非常简

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