可编程逻辑器件PLD的使用.docx

第二章 可编程逻辑器件PLD的使用

2.1 可编程逻辑器件设计语言ABEL简介
开发使用PLD系统时，应使用语言或逻辑图来描述该PLD的功能，并通过编译、连接、适配，产生可对芯片进行编程的目标文件（该文件一般采用熔丝图格式，如标准的JED文件），然后下载到芯片中。
常用的可编程逻辑器件设计语言为ABEL-HDL（ABEL硬件描述语言），它是DATA I/O开发的一种可编程逻辑器件设计语言，它支持绝大多数可编程逻辑器件。
2.1.1 ABEL-HDL语言的基本语法
在用ABEL-HDL进行逻辑设计时，描述逻辑功能的源文件必须是符合ABEL-HDL语言语法规定的ASCII码文件。
ABEL-HDL源文件是由各种语句组成的，这些语句是由ABEL-HDL语言的基本符号构成的，这些符号必须满足一定的格式才能正确描述逻辑功能。语句的一行最长为150个字符。
在源文件的语句中，标识符、关键字、数字之间必须有一个空格，以便将它们分隔开来。但在标识符列表中标识符以逗号分隔。在表达式中，标识符和数字用操作符或括号分隔。空格、点号不能夹在标识符、关键字、数字之间。以大写、小写或大小写混合写的关键字被看作是同一个关键字，而以大写、小写或大小写混合写的标识符被看作是不同的标识符。
（1）ASCII字符
在ABEL-HDL语言中，可使用数字0～9，字母A～Z、a～z，也可使用空格和以下特殊符号：
! @ # $ ? + & * ( ) [ ] ; : ＇＂ - , . < > / ＾ %
(2) 标识符
标识符是用合法的ASCII字符定义的名字，其作用是标识器件、管脚、节点、集合、输入输出信号、常量、宏及变量。标识符必须符合下面的规定：
① 标识符的长度不能超过31个字符；
② 标识符必须以字母或下划线开始；
③ 标识符其它的部分可为字母、数字及下划线；
④ 标识符中你能包含空格；
⑤ 除关键字外，标识符对字母大小写敏感；
（3）常量
在ABEL-HDL语言中，常量用于赋值语句、真值表和测试向量的表达。它可以是数值常量，也可以是非数值常量。
（4）块
块是包含在一对大括号中的文本，用于宏和指令。括号中的文本可以是一行，也可以是多行。块可以嵌套。
（5）注释
以双引号开始，以另一个双引号或行结束符号结束。
（6）运算符号
运算符号见表2-1。
表2-1
逻辑运算
! (非)、&（与）、#（或）、$（异或）、!$（同或）
算术运算
+、-、*、/、%（取模）、<< (左移)、>>（右移）
关系运算
==、!=、>、>=、<、<=
赋值运算
=
2.1.2 ABEL-HDL语言的基本结构
ABEL-HDL语言源文件由一个或多个相互独立的模块组成，每个模块包含了一个完整的逻辑描述。源文件中的所有模块都可以被ABEL-HDL软件同时处理。
ABEL-HDL语言源文件举例如下,文件名为F456.ABL、模块名为M456、标题名为T456。
标头段
MODULE M456
TITLE 'T456'
定义段
IAB10 PIN 45;
IAB9 PIN 44;
IAB8 PIN 43;
IAB7 PIN 42;
IAB6 PIN 41;
逻辑描述段
EQUATIONS
IAB7=IAB9&IAB8;
IAB6=IAB9$IAB8;
结束段
END

2.2 ISP Synario System简介
ISP Synario System是一个集成环境，可使用ABEL-HDL语言编辑、编译及产生JED文件。这个软件的文件组织方法是：首先建立一个工程文件（扩展名为SYN），然后在工程文件中建立一个或多个逻辑功能描述源文件（扩展名为ABL），在源文件中又包含一个或多个模块。在下面的步骤中，建立了一个工程文件（456.SYN）,其中包含一个逻辑功能描述源文件（F456.ABL），在源文件F456.ABL中包含一个模块（M456）。最后经编译后产生的扩展名为JED文件为456.JED，和工程文件名相同。步骤如下：
在使用该软件之前，① PLD板上的串口线接到微机的串口，一般为COM1。② PLD板上的四个插座和FD-CES实验仪上对应的四个扁平电缆正确连接。③ PLD板上的并口线接到微机的并口 ④ 将FD-CES实验仪上的SW/USER开关拨到SW位置 ⑤ 将FD-CES实验仪上的KAL/KAH、KBL/KBH、KCL/KCH开关分别拨到右、左、左位置，KRL/KRH开关拨到“上面”位置 ⑥打开FD-CES实验仪电源。
1． 找到桌面上的图标ISP Synario，双击启动，见图2-1。

图2-1
2． File→New Project,出现图2-2，选择文件夹，输入工程名，创建新工程。

图2-2
3．在图2-3中双击Virtual Device,选择可编程芯片。

图2-3
4．选择ISP Synario Device list,在下面的列表中选择ispLSI 2096-80 TQFP128。

图2-4
5．Source→New创建ABEL源文件，在图2-5中选择第二项建立ABEL模块。

图2-5
6．输入模块名、文件名和标题。

图2-6
7．输入并保存文件，见图2-7。

图2-7
8．按图2-7选择，单击Start按钮对源文件进行编译，产生JED文件，图2-9是正在编译。

图2-8

图2-9
9．图2-10是编译完成后的窗口，对号表示无错误，按扭Log可以看编译结果，见图2-11。

图2-10

图2-11
2.3 下载软件简介
编译后要将生成的扩展名为JED的文件下载到实验板（PLD板）上的2096A，LATTICE公司提供了下载软件，下面是下载步骤。
1．首先将PLD板上的并口线接到微机的并口上，然后找到桌面上的图标WDOWNLD，启动该软件，出现图2-12的窗口。

图2-12
2．选择File→New→Option→ISP Chain Interface→Please select the default→2096A，见图2-13。

图2-13
3．单击确定后出现窗口图2-14。

图2-14
4．选择Browse，找到要下载的JED文件，单击常用工具栏的下载图标（从左数第8个）即可。