專利名稱：基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信集成開發(fā)板，特別是一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件(簡稱CPLD)的通信集成開發(fā)板。
背景技術(shù)：
[0002]單片機(jī)作為現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信及檢測技術(shù)中必不可少的核心元件， 已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。但單片機(jī)自身的I/O 口數(shù)量有限，在研發(fā)中需要有外部擴(kuò)展芯片配合使用。一方面，對于外圍接口芯片自身而言，傳統(tǒng)的外圍接口芯片能擴(kuò)展的范圍有限、擴(kuò)展功能不強(qiáng)，并且其體積及功耗往往都無法滿足開發(fā)者的要求；另一方面，對于開發(fā)者而言，時(shí)常需要多種不同的外圍電路及通信接口與外界進(jìn)行通訊，對于外圍電路需要更改設(shè)計(jì)及PCB板布局，設(shè)計(jì)難度大，研發(fā)周期長。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，主要解決單片機(jī)自身的I/O 口數(shù)量有限的技術(shù)問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單、通信方式及擴(kuò)展接口豐富等優(yōu)點(diǎn)。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。[0005]一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于該開發(fā)板上具有單片機(jī)、復(fù)雜可編程邏輯器件和外部通信模塊；該單片機(jī)的I/O 口與復(fù)雜可編程邏輯器件相連接，復(fù)雜可編程邏輯器件的通用I/O與外部通信模塊連接。[0006]所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于所述的外部通信模塊包括CAN總線接口、紅外通信接口、以太網(wǎng)接口、RS485接口、RS232接口。[0007]所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于所述的復(fù)雜可編程邏輯器件通過光電隔離電路與擴(kuò)展I/O 口連接。[0008]所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于所述的復(fù)雜可編程邏輯器件連接按鍵及LED模塊。[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于基于單片機(jī)及CPLD的通信集成開發(fā)板，結(jié)構(gòu)簡單、 通信方式及擴(kuò)展接口豐富，開發(fā)者可以通過定義CPLD內(nèi)部邏輯和管腳，實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能，增加設(shè)計(jì)的自由度和靈活性，降低了原理圖和電路板設(shè)計(jì)的難度。


[0010]圖1為本實(shí)用新型通信集成開發(fā)板結(jié)構(gòu)框圖。[0011]圖2為本實(shí)用新型電源模塊原理圖。[0012]圖3為本實(shí)用新型CAN總線接口原理圖。[0013]圖4為本實(shí)用新型以太網(wǎng)模塊原理圖。[0014]圖5為本實(shí)用新型RS232、RS485接口圖。[0015]圖6為本實(shí)用新型紅外接收發(fā)送通信模塊原理圖。
具體實(shí)施方式
[0016]請參閱圖1，本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板。如圖所示該開發(fā)板上具有單片機(jī)1、復(fù)雜可編程邏輯器件2和外部通信模塊； 該單片機(jī)1的I/O 口與復(fù)雜可編程邏輯器件2相連接，復(fù)雜可編程邏輯器件2的通用I/O 與外部通信模塊連接。所述的外部通信模塊包括CAN總線接口 6、紅外通信接口 7、以太網(wǎng)接口 8、RS485接口 3、RS232接口 4。所述的復(fù)雜可編程邏輯器件2通過光電隔離電路9與擴(kuò)展I/O 口 10連接。所述的復(fù)雜可編程邏輯器件2連接按鍵及LED模塊5。[0017]開發(fā)者可以通過定義CPLD內(nèi)部邏輯和管腳，可以在不改變硬件電路板的基礎(chǔ)上， 實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能，滿足各種通信方式要求，增加了設(shè)計(jì)的自由度和靈活性，降低了原理圖和電路板設(shè)計(jì)的難度。[0018]本實(shí)用新型中的單片機(jī)1可采用PIC4^(80芯片，其內(nèi)部集成了 12位A/D功能及 CAN總線控制器，該部分包含系統(tǒng)復(fù)位電路、程序下載接口以及A/D輸入I/O 口，可以通過 JTAG接口對單片機(jī)進(jìn)行程序燒寫。[0019]本實(shí)用新型中的復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD) 2可采用EPM1270系列，該部分采用 50MHz有源晶振作為CPLD的時(shí)鐘脈沖輸入，供其正常運(yùn)行使用。CPLD通過I/O與各個(gè)通信模塊相連接，通過定義其內(nèi)部邏輯，分配引腳，實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能。[0020]如圖2，本實(shí)用新型的電源模塊采用5V至18V的直流電源為輸入電源，通過芯片 7805及UC676可以為電路板提供+5V、+3. 3V直流電源，供各個(gè)模塊使用。[0021]如圖3，本實(shí)用新型中的CAN總線接口 6可采用CTM8251隔離收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)將CAN 控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差分電平并具有DC-2500V的隔離功能，該模塊可以實(shí)現(xiàn)高性能和高可靠性的CAN總線通信。[0022]如圖4，本實(shí)用新型中的以太網(wǎng)接口 8采用標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口的以太網(wǎng)控制器 ENasjeo，在硬件設(shè)計(jì)中包括復(fù)位電路、時(shí)鐘振蕩器以及偏置電阻、儲(chǔ)能電容和去耦電容。 ENC28J60與單片機(jī)通過單片機(jī)內(nèi)部集成的SPI實(shí)現(xiàn)連接，單片機(jī)可以發(fā)送命令訪問其寄存器或讀寫緩沖區(qū)，完成相關(guān)通信操作。[0023]如圖5，在本實(shí)用新型中的串行通信RS-232接口 4、RS-485接口 3中，單片機(jī)1 的TX及RX引腳分別進(jìn)行串行發(fā)送和接受，兩路信號(hào)均被引至CPLD，而串口電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232及帶隔離功能的RSM3485直接與CPLD相連接，通過定義CPLD引腳就可以實(shí)現(xiàn)通信板與外部設(shè)備串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能。[0024]如圖6，本實(shí)用新型中的紅外通信模塊7基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)，通過對單片機(jī)1進(jìn)行編寫相應(yīng)的程序，可以有紅外芯片TF而6103完成紅外數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收及相關(guān)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。[0025]本實(shí)用新型中CPLD的其他I/O全部引出，并有M路是通過光電隔離引出的，可以自由擴(kuò)展。[0026]綜上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于該開發(fā)板上具有單片機(jī)(1)、復(fù)雜可編程邏輯器件(2)和外部通信模塊；該單片機(jī)(1)的I/O 口與復(fù)雜可編程邏輯器件(2)相連接，復(fù)雜可編程邏輯器件(2)的通用I/O與外部通信模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板，其特征在于所述的外部通信模塊包括CAN總線接口(6)、紅外通信接口(7)、以太網(wǎng)接口(8)、 RS485 接口(3)、RS232 接口(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板， 其特征在于所述的復(fù)雜可編程邏輯器件(2)通過光電隔離電路(9)與擴(kuò)展I/O 口(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板， 其特征在于所述的復(fù)雜可編程邏輯器件(2)連接按鍵及LED模塊(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通信集成開發(fā)板，特別是一種基于單片機(jī)及復(fù)雜可編程邏輯器件的通信集成開發(fā)板。該開發(fā)板上具有單片機(jī)、復(fù)雜可編程邏輯器件和外部通信模塊；該單片機(jī)的I/O口與復(fù)雜可編程邏輯器件相連接，復(fù)雜可編程邏輯器件的通用I/O與外部通信模塊連接。它主要解決單片機(jī)自身的I/O口數(shù)量有限的技術(shù)問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單、通信方式及擴(kuò)展接口豐富等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/04GK202331062SQ20112044473
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者楊勇勇, 鄭建立, 郭全忠 申請人:上海理工大學(xué)