EPM7128S在雷达电子干扰模拟训练器中的应用

【摘　要】　介绍Altera公司的复杂可编程逻辑（CPLD）器件EPM7128S在炮瞄雷达电子干扰模拟训练器中的应用。主要讨论利用EPM7128S器件对炮瞄雷达电子干扰模拟训练器的数字逻辑电路部分进行图形设计和在线编程的基本方法。
    关键词：CPLD，MAX＋PlusⅡCAD系统，在线编程，炮瞄雷达

1　引　言
　　在设计炮瞄雷达电子干扰训练器时，整个系统需要译码器、锁存器、缓冲器、多路选择器以及逻辑门等许多集成电路，虽然用传统的数字集成电路也同样可以完成所要求的功能，但存在所需芯片多、PCB板面积大、系统稳定性差、开发不灵活、设计周期长等诸多问题。Altera公司的CPLD（Complex ProgrammableLogic Device，复杂可编程逻辑器件）系列产品具有高性能、高集成度、在系统编程和设计周期短等优点，是现在数字电路设计的常见选择。Altera公司提供了诸如FLEX10K／6000／8000、MAX5000／7000／9000等许多系列的通用PLD产品，而且大多数器件可通过4个引脚的JTAG接口实现ISP（在线编程）。此外，Altera公司的CPLD由MAX＋PLUSⅡ开发系统支持，它是一个单一的集成软件包，提供从电路图、文本和波形等设计输入，到执行编译、逻辑综合、仿真和定时分析以及器件编程等许多功能，使用非常方便、灵活。
2　系统设计原理及框图
2．1　器件选择
　　本干扰训练器与CPLD有关的数字逻辑电路部分共有输入线18条，输出线34条，考虑到JTAG接口4根线、电源和地等专用脚以及一定的余量，选用MAX7000S系列器件中的84脚PLCC封装的EPM7128S较合适。EPM7128S是门数目为2500，微宏单元数为128，逻辑阵列块数为8的CPLD。
2．2　基本思想
　　设整个干扰训练器以80C196单片机为核心。系统中需要数字逻辑电路完成的部分有：低8位数据／地址的分离；EPROM、EEPROM、RAM、8279等芯片所需要的各种片选信号；需要高电平复位的复位信号RST8279；待缓冲的串行口数据通讯信号TXD、RXD以及允许发送信号TXEN；电子开关4051的地址信号和控制信号；D／A转换芯片需要的12位数字量。此外，利用7128S可在线编程的优点，设计时特意考虑了使用下载电缆ByteBlaster的JTAG模式进行在线编程所需的几根信号线TCK、TMS、TDI、TDO。这样，利用EPM7128S设计的系统逻辑电路框图可示意为图1。

2．3　7128S内部逻辑定义
　　根据上述基本思想，利用MAX＋PLUSⅡCAD开发系统可设计出7128S的内部逻辑电路如图2所示。
　　在图2的电路中，80C196的AD0～AD7经74373分离出低8位地址A0～A7，ALE作为它的地址锁存允许信号；A13～A15通过74138产生EPROM、EEPROM和RAM等片选信号以及两个选通信号；
8279的片4选信号经一级74138及与门AND得到；80C196的低电平复位信号RST196经非门NOT产生8279的复位信号RST8279；系统与上位机（PC机）通讯的TXD、RXD以及允许发送信号（用80C196的HSO1）经74244缓冲输出；电子开关4051需要的地址控制信号由AD0～AD7和地址信号C373经74373产生；D／A转换芯片TLV5639（用于产生干扰频率和强度）所需的模拟电压需要的12位数字量由AD0～AD7和地址信号DA373H、DA373L经两片74373提供。
2．4　7128S的编程
　　图形设计输入完成后，经过管脚定义，再经编译，就可对器件编程了。我们选用并口下载电缆ByteBlaster的JTAG模式进行在线编程。ByteBlaster下载电缆包括与PC机并口相连的25针阳性插座头、与PCB板相连的10针插头、25针到10针的数据变换电路。图3是ByteBlaster的数据变换电路。
　　编程时，先在Assign菜单内的Device项目处选好器件EPM7128SLC84，用底层编辑程序（FloorplanEditor）分配好器件的引脚和逻辑单元，并使用编译器（Compiler）对图2的文件（＊．gdf）进行编译，产生用于MAX器件的编程目标文件（＊．pof）；然后用并口下载电缆ByteBlaster连接好微机的并行口和装有EPM7128SLC84的PCB板插座；再在Option菜单中选Hardware Setup，出现Hardware Setup窗口后，在Hardware Type框中选ByteBlaster，并指定使用并行口（LPT1），按OK按钮；最后，在MAX＋PLUSⅡ菜单中选Programmer，打开编程器窗口，点击Program按钮即可完成对器件EPM7128SLC84的编程。

3　结束语
　　在电子干扰模拟训练器的设计中采用7128S器件，并借助MAX＋PLUSⅡ软件，不但减少了PCB板的尺寸、提高了整个系统的可靠性，而且在电路设计的灵活性和缩短产品设计周期等方面也极具优势。作为新一代的炮瞄雷达电子干扰模拟训练器，该训练器已在某高炮部队使用，效果很理想。

参考文献

1　张　虹．可编程逻辑器件在雷达数据处理中的应用．电子工程师，2002（3）