作者：鄭州市1001信箱6-5號（450002） 孫紅勝 來源：《電子技術應用 》

　　摘 要： 簡單介紹了xc9500系列cpld器件及其系統內編程（isp）性能，接著講述了xc9500系列cpld器件遙控編程的實現方法，并重點介紹了在遙控編程系統中應用微控制器（lntel 8031）實現嵌入式isp的軟硬件設計。

關鍵詞： cpld 遙控編程 isp微控制器

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１ xc9500系列cpld器件及其isp性能

xc9500系列cpld器件是由多個功能塊（fb）和io塊（iob）組成，可用開關矩陣fast connect完全互連的子系統，iob提供輸入和輸出的緩沖，每個fb提供具有36個輸入和18個輸出的可編程邏輯容量。fast connect開關矩陣連接所有的fb的輸出和fb的輸入，對于每個fb，12至18個（取決于封裝的引腳數）輸出和有關的輸出使能信號直接驅動iob。

所有xc9500系列cpld器件都是系統內編程的，最小達一萬次編程／擦除次數，支持擴充的ieee 1149.1邊界掃描標準，xc9500的結構特性著重滿足系統內編程的要求，增強的引腳鎖定能力可以避免重做昂貴的印制板，擴充的jtag指令集允許編程模式和系統內診斷的各種控制。由于jtag在其權限內把isp的性能擴充到1149.1的測試標準中，xc9500系列cpld器件可以通過jtag接口實現isp性能。xc9500系列的系統內編程性能，不僅為現場編程和調試提供了方便，允許用戶編程和再編程已經安裝在系統印制板上的xc9500系列器件來改進樣機、更新制造流程；而且正是由于系統內編程性能使得搖控編程成為可能。下面對xc9500系列cpld器件搖控編程的實現方法做一介紹。

２ xc9500系列cpld器件遙控編程的實現方法

對cpld器件的編程，傳統的方法都是現場工程師通過pc機來實現的，pc機上必須有eztag或者jtag編程器軟件，并且pc機必須通過xchecker或jtag電纜和目標板相連，然后將jedec編程數據下載到目標板的cpld器件中去。這種傳統的編程方法要求工程師必須親臨現場，這就帶來一個問題，那就是當產品銷售以后，如果要對它升級（主要是指升級cpld器件的功能）就十分麻煩。本文所要介紹的遙控編程不同于傳統的編程方法，它不需要工程師親臨現場，只需在系統設計時將編程控制電路加入到嵌入式系統中去即可實現。

遙控編程的方框圖如圖1所示。要實現遙控編程，關鍵在于通信和嵌入式下載技術。通信部分包括通信接口和通信信道，它完成遠程數據傳輸，即將本地pc機生成的cpld器件編程數據傳輸到遠程的目標系統的嵌入式下載模塊（即圖中所示的“微控制器及嵌入式編程控制”部分）；嵌入式下載技術是指用微控制器通過jtag接口實現對xc9500系列cpld器件編程。通信可采用現有的各種通信技術，例如通過電話線用調制解調器實現通信以及通過電纜、激光和無線電等實現通信，在本文對通信的實現不做過多的介紹，下面只以簡單的紅外收發器為例加以說明，重點介紹微控制器及嵌入式編程控制的軟硬件實現。

３ 微控制器及嵌入式編程控制的實現

3.1 硬件設計

微控制器及嵌入式編程控制硬件電路如圖2所示，由微控制器lntel 8031、時鐘、地址鎖存器74ls373、程序存儲器27512、數據存儲器ram（包括xsvf格式數據存儲器）、xc95108及數據輸入接口等幾部分組成。圖中8031不僅可用來對cpld進行編程控制，而且還可實現其它控制和處理，因為設計中使用了一片xsvf（xilinx serial vector format�牳袷綌祿�存儲器，在xc95108的控制下可以在后臺實現數據通信，并將xsvf格式數據存儲到xsvm ram中，當數據接收完畢時再中斷微控制器，在微控制器的中斷服務子程序中通過jtag接口實現對目標cpld器件編程。從圖中可見，除了xc95108、數據輸入和xsvf ram部分外，其它部分和常見的8031應用系統一樣，這里不再贅述，下面主要講述數據輸入和xc95108的內部功能。

數據輸入由紅外收發器實現（如可用siemens公司的irm3105），它所接收到的數據是由pc機生成的按rs232格式打包的xsvf格式編程數據文件，收發器通過uart（universal asynchronous receiver transmitter)�牻涌诤蛒c95108相連。

xc95108包含urat接收