基于cpld的彩灯控制器设计开题报告

基于cpld的彩灯控制器设计开题报告内容摘要：

CPLD 是由存放在片内 RAM 中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的 RAM 进行编程。 用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。 加电时，CPLD 芯片将 EPROM 中数据读入片内编程 RAM 中，配置完成 后， CPLD 进入工作状态。 掉电后， CPLD 恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此， CPLD 能够反复使用。 CPLD 的编程无须专用的 CPLD 编程器，只须用通用的 EPROM、 PROM 编程器即可。 当需要修改 CPLD功能时，只需换一片 EPROM 即可。 这样，同一片 CPLD，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。 因此， CPLD 的使用非常灵活。 CPLD 与 FPGA 的区别： FPGA 与 CPLD 的辨别 和分类主要是根据其结构特点和工作原理。 通常的分类方法是：将以乘积项结构方式构成逻辑行为的器件称为 CPLD，如 Lattice的 ispLSI系列、 Xilinx的 XC9500系列、 Altera的 MAX7000S系列和 Lattice(原 Vantis)的 Mach 系列等。 将以查表法结构方式构成逻辑行为的器件称为 FPGA，如 Xilinx 的SPARTAN 系列、 Altera 的 FLEX10K 或 ACEX1K 系列等。 尽管 FPGA 和 CPLD 都是可编程ASIC 器件 ,有很多共同特点 ,但由于 CPLD 和 FPGA 结构上的差异 ,具有各自的特 点 : ① CPLD 更适合完成各种算法和组合逻辑 ,FP GA 更适合于完成时序逻辑。 换句话说 ,FPGA 更适合于 触发器 丰富的结构 ,而 CPLD 更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。 5 ② CPLD 的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的 ,而 FPGA 的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。 ③在编程上 FPGA 比 CPLD 具有更大的灵活性。 CPLD 通过修改具有固定内 连电路的逻辑功能来编程 ,FPGA 主要通过改变内部连线的布线来编程。 FP GA 可在逻辑门下编程 ,而 CPLD 是在逻辑块下编程。 ④ FPGA 的集成度比 CPLD 高 ,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。 ⑤ CPLD 比 FPGA 使用起来更方便。 CPLD 的编程采用 E2PROM 或 FASTFLASH 技术 ,无需外部 存储器 芯片 ,使用简单。 而 FPGA 的编程信息需存放在外部存储器上 ,使用方法复杂。 ⑥ CPLD 的速度比 FPGA 快 ,并且具有较大的时间可预测性。 这是由于 FPGA 是门级编程 ,并且 CLB 之间采用分布式互联 ,而 CPLD 是逻辑块级编程 ,并且其逻辑块之间的互联是集总式的。 ⑦在编程方式上 ,CPLD 主要是基于 E2PROM 或 FLASH 存储器编程 ,编程次数可达 1万次 ,优点是系统断电时编程信息也不丢失。 CPLD 又可分为在编程器上编程和在 系统编程 两类。 FPGA 大部分是基于 SRAM 编程 ,编程信息在系统断电时丢失 ,每次上电时 ,需从器件外部将编程数据重新写入 SRAM 中。 其优点是可以编程任意次 ,可在工作中快速编程 ,从而实现板级和系统级的动态配置。 ⑧ CPLD 保密性好 ,FPGA 保密性差。 ⑨一般情况下 ,CPLD 的功耗要比 FPGA 大 ,且集成度越 高越 明显。 三． 彩灯控制器简介 彩灯控制是以彩灯为主，从调光灯、触摸灯和延迟灯电子控制器到节能灯 、遥控灯和自控方便灯电子控制器的专业设备，种类繁多。 目前市场上彩灯控制器的样式有可编程彩灯控制器、 CEC 电脑彩灯控制器、 EPROM 程控编码彩灯控制器，声控彩灯，音乐彩灯控制器，简易循环彩灯，红外线遥控彩灯控制器等。 目前应用最为广泛的是可编程彩灯控制器。 在编程器中编好各种彩灯花样变化的程序 ,经检查正确无误后送到可编程控制器中运行 ,控制器输出端就可以驱动多路彩灯点亮 ,其彩灯花样变化及各花样之间的转换均可实现自动完成 ,这就是可编程彩灯控制器的杰作 ,它使得彩灯变化更加丰富多彩漂亮迷人 ,这是迄今为止任何一种其他彩灯控 制器所无法比拟的。 彩灯控制器技术在国外已经得到了广泛的应用，国内的应用正在渗透到传统的家电领域、通信领域、装饰领域及待开发的领域。 在装饰领域方面，采用彩灯控制电路，加强了人机联 6 系，如会显示数字和汉字的大型彩灯组，从而有效的提高审美观念，为了方便使用者，更为人们所熟悉，大至工业领域，小到玩具、彩灯控制器的应用都十分广泛。 由于国内生活水平不断提高，人民向往较佳的生活素质，对灯具灯饰也不断提出了新要求，近年内地灯饰市场有以下情况： 功能细分：人们要求灯具能符合不同场合，不同照光功能的需求日高，因此适用于 各种使用要求的灯具应运而生，如学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯以及不同高度的落地灯等新品叠出。 高技术化：由于电子技术被广泛用于灯具的制造，适应不同的电压，使可调节亮度的第三代照光灯具多起来。 无闪屏灯、 3 种波长色谱可调灯，放射远红外光灯等具备保护视力功能的灯具也开始推出市场。 多功能化。