基于CPLD的DSP人機(jī)接口模塊的設(shè)計(jì)

電平轉(zhuǎn)換芯片的選擇

由于CPLD為3.3V的器件，而LCD是5V的器件。所以為了CPLD和LCD之間的電平匹配，需要借助電平轉(zhuǎn)換芯片來完成從3.3V到5V之間的相互轉(zhuǎn)換。選擇的電平轉(zhuǎn)換芯片是TI公司的SN74LVC4245A芯片，這個(gè)芯片的數(shù)據(jù)傳輸方向是雙向的，在引腳DIR的作用下，既可以實(shí)現(xiàn)從3.3v向5v轉(zhuǎn)換，也可以實(shí)現(xiàn)從5v向3.3v轉(zhuǎn)換。

為了液晶模塊能夠正確的工作，液晶需要上電復(fù)位。本設(shè)計(jì)中采用的字體是8×8點(diǎn)，所以在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)將FS引腳拉低。

在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要注意的問題是：

(1)在VDD對(duì)地(Vss)間接0.1u左右電容去耦，接10u或20u電容濾波;

(2)模塊的復(fù)位腳/RST接一個(gè)復(fù)位電路，而且我們也將/RST與CPLD相連，這樣我們也可以利用DSP對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，使得可以是液晶進(jìn)行定時(shí)刷新，預(yù)防一些其他干擾;

(3)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，F(xiàn)G(鐵框地線、不能懸空，暫時(shí)與數(shù)字地連接。

鍵盤硬件設(shè)計(jì)

鍵盤在信號(hào)采集系統(tǒng)中是一個(gè)很關(guān)健的部件，它能向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)系統(tǒng)的主要手段，本系統(tǒng)所用鍵盤是常用的4×4矩陣式鍵盤。

16個(gè)鍵盤有0～9數(shù)字鍵，上翻，下翻鍵，編程鍵，輸入鍵，擦除鍵，點(diǎn)號(hào)健等。鍵盤的行線和列線分圳連接CPLD的一個(gè)I/O引腳。鍵盤的行線上有一個(gè)2.7k的上拉電阻將行線所連接的CPLD的I/O引腳上拉直高電平。

圖3為鍵盤設(shè)計(jì)的硬件原理圖。

鍵盤工作原理

按鍵設(shè)置在行、列線空點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接到3.3v上。平時(shí)無按鍵動(dòng)作時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)，行線的電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。列線電平如果為低，則行線電平亦為低，列線電平如果為高，則行線電平亦為高。這一點(diǎn)是識(shí)別矩陣鍵盤按鍵是否按下的關(guān)鍵所存。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。因此各按鍵彼此將互相影響，所以必須將行、列線信號(hào)配合起來并作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。

結(jié)語

本文簡單介紹了TI16位控制器DSP與液晶顯示模塊及鍵盤模塊之間的接口方案.利用了CPLD來進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換和控制。提供了一種高速器件和慢速接口直接的連接方法，通過這個(gè)接口方案研究，為以后系統(tǒng)的開發(fā)提供了一種新的思路。