基于CPLD的VFD显示控制

摘要

本文使用ALTERA公司的EPM2210 CPLD(复杂可编程逻辑器件)芯片,设计了VFD(真空荧光显示器)控制器;VFD采用天马公司的VFD显示模组。EPM2210是一块小规模的CPLD器件,VFD模组可以支持各种数字、字符和汉字的显示。VFD控制器的功能是将接收到的数据按照要求发送到VFD显示器上显示。它主要包括工作页面显示、设定页面切换、功耗页面设定和清除、告警页面处理和查看以及下位机器号的挂接和取消五个页面。
　　本研究首先对系统进行了总体分析,然后对模块进行分割。各子模块不仅需要功能独立而且需要大小适中。系统被划分成全局复位模块、全局时钟产生模块、旋转编码器的读取和输出模块、旋转编码器中间处理模块、显示页的控制模块、需要显示数据的处理模块、二进制到十六进制的转化模块、二进制到BCD码的转化模块、FLASH地址的产生模块、FLASH块的生成、FLASH数据的输出、串口到VFD的模块、告警处理模块、RS485(差分半双工异步通讯标准)通信模块以及CPLD之间和板间的通信等模块。EPM2210只有2210门,逻辑资源较少,为了节省逻辑单元,论文中使用了各种简单的算法和子模块复用等方法来化简逻辑。使用的方法主要包括状态机的状态编码、模块的时钟共用、CRC校验中移位寄存器的复用、减少地址的跳转次数等方法。采用EPM2210 CPLD芯片,总共使用了1200个逻辑单元,完成了VFD控制器设计;该设计已经被集成到珠海盛普电源有限公司的电源的高压、高功率电源控制系统中。

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第1章 绪 论

1.1显示器件的发展

1.2可编程逻辑器件的发展及比较

1.3硬件描述语言和EDA软件的发展

1.4 本论文主要研究内容及结构安排

第2章 MAX II的架构

2.1逻辑阵列块

2.2用户FLASH结构

2.3 本章小结

第3章 显示程序的整体设计

3.1 显示系统的基本组成结构

3.2 全局复位程序

3.3 系统时钟树

3.4 显示页面的切换

3.5 本章小结

第4章 电路模块的设计

4.1 旋转编码器译码处理

4.2 显示数据处理

4.3 进制转换

4.4 CPLD间数据传送

4.5 告警处理

4.6 本章小结

结论

参考文献

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