Cupl实习指导讲义

1、低密度pld gal通用邏輯陣列 編程軟件wincupl簡介cupl語言是可以在windows環境上開發gal系列pld的編譯環境。wincupl這種編譯環境由atmel 公司出品，是免費下載軟件，用於pld器件的編程，支持多種器件，包括gal系列和atf系列。可以擦 寫100次，甚至更多次。一、cupl的保留字cuple的保留字包括以下的字串:appendformatoutassemblyfunctionpartnoassyfusepincompanygrouppinnnode conditionifpresentdatejumprevdefaultlocrevisiondesignerlo

2、cationsequencedevicemacrosequencedelseminsequencejkfieldnamesequencerseldnodeseqlencet這些字串是不能被用作其它的用途的。尤其是不能被當作標號使用。cupl語言有一些運算符，包括：&#! $()+ * /；"" ,/*/&與#或 ！非$異或（）括號+加 -減*乘/除二;分號 /*/注釋cupl語言的用法，在該文件中/*下面是一個門電路的例子，通過這個例子我們可以學到基本的 */之間的為注釋。namepartnodatedesignetcompanylocationassemb

3、ly/*這是i個表示gates;ca0001; 07/16/87;g woolheiser;ati;san jose, ca.; example;cupl語言基本用法的例子pin1=a;/*引腳1：輸入端,定義名稱是a名稱可由用戶定*/pin2=b;/*引腳2：輸入端，左義名稱是b名稱可由用戶定*/pin3二 sb;/*引腳3：輸入端，定義名稱是sb名稱可由用戶定*/pin4二 fr;/*引腳4：輸入端，定義名稱是fr名稱可由用戶定*/pin5=sq;/*引腳5：輸入端，定義名稱是sq名稱可由用戶定*/pin6=a0;/*引腳6：輸入端，左義名稱是a0名稱可山用戶立*/pin7=a1;/*引腳

4、7：輸入端，定義名稱是a1名稱可由用戶定*/pin8二 a2;/*引腳&輸入端，泄義名稱是a2名稱可由用戶定*/pin9= 1xk;/*引腳9：輸入端，泄義名稱是1xk名稱可由用戶定*/pin111 =2xk;/*引腳11：輸入端，泄義名稱是2xk名稱可由用戶定*/說明1：在g16v8a中,有10個輸入端。其中第1腳对作為時鐘輸入,第11腳可作為片選端。第10腳是*/接地，第20腳是電源。/*非門*/pin13 :invbpin14 =andpin15 =nan clpin16 二=orpin 12 = inva/*非門*/*與門*/*與非門*/*或門*/pin 17=nor/*或非門

5、*/pin 18=xor/*異或門*/pin 19=xnor/*同或門*/*邏輯實現部分：演示如何利用cupl實現基本門電路*/inva =!a;/*反相器*/invb =!b;/*反相器*/and 二；a & b;/*與門*/nand =! (a & b);/*與非門*/or二 a # b;/*或門*/nor 二=! (a # b)/*或非門*/xor:a $ b;/*異或門*/xnor =! (a $ b);/*同或門*/通過上面例子的學習，我們應該對cupl語言有了初步的了解。wincup 1不但可以編譯該文件，生成jed的熔絲文件，還可以對該文件進行波形仿真。在做小規

6、模的pld設計的時候，使用gal系列或者atf系列的pld比較方便、便宜。wincupl文件的基本格式在編寫cupl語言源文件需要遵守一定的格式，源文件由頭部說明、輸入引腳說明、輸出引腳滾明和邏輯 實現4部分組成，缺一不可。一、頭部說明頭部說明一般包括以下部分：name waitgen ;partno p9000183 ;revision 02 ;date 1/11/89 ;designet osann ;company logical devices, inc.;assembly pc memory board ;location u106 ;device f155;format ij ;n

7、ame關鍵字用來說明邏輯文件的文件名，默認的擴展名是pld,因此可以不寫擴展名。partno關鍵字用來說明對特定的pld器件對應的某個公司的部件號。如果不知道，可以不要這個部分。revisiondatedesignercompanyassemblylocation設計公司設計該源文件的版本號。可以不填，可以沒有 設計日期，可以不填，可以沒有設計者的名稱，可以不填，可以沒有設計者所在公司名稱，可以不填，可以沒有本設計用於pc機板卡時的名稱，可以沒有 本設計用於pc機板卡時所在的位置，可以沒有device必填字段，用來選擇本設計所用的具體pld器件型號，format用來指立本文件編譯後產生的燒寫芯

8、片文件的種類。h表示產生hex格式的ascii碼文件，i表示hl格式的文件，j表示產生jedec格式的文件。二、引腳說明在pld源文件中，所用的輸入輸岀引腳都必須說明後才能使用，因此，可以象下而格式一樣說明引腳:ptn pin_n=!var ;pin是關鍵字，pin是引腳號碼，var是引腳定義的名字，該名字用在後面的邏輯實現中。！是 可選的，用來說明引腳的極性，如果沒有!，輸入是什麼就是什麼，為同相，如果有！，就表示輸入後信號 反相。下而是一個實際的例子：pin 2 = !a;pin 3 = !b;pin 16 = y;y = a & b;/*邏輯實現部分*/當然，如果有一系列的引腳需

9、要說明，這些引腳又是連續的，可以用符號來說明，比如pin26 = a1.5;就表示引腳2到6用al到a5來表示，比較方便。三、邏輯實現部分邏輯實現部分用來實現引腳z間的邏輯關系。它主要靠一些邏輯操作符來實現引腳z間的關系。這 些邏輯關系包括：邏輯符號例子關系 操作優先級! a not 1& a & b and 2# a # b or 3$a$ b xor4!表示非，&表示與，#表示或，$表示異或，異或的操作優先級最低，非的優先級最高。接下來我們學習如何使用這個軟件。1、啟動wincuplo如圖：啟動界面2、啟動完進入主界面後，單撃file菜單的new,從new中單撃pr

10、o jet,就是新建一個工程文件（其實 還是pld文件），在彈出的對話框中，“name”（源文件名稱），填入“name",其它包括“date”（創建時 間、“designer”（設計者名稱）、“company”（公司名稱）等根據需要進行填寫。這裏有個特殊的地方， 就是“device”（器件名稱），系統默認的是virtual,就是不針對任何具體的部件，這裏我們改掉，改成g16v8a,這個關鍵字兼atf16v8o如圖所示;1173711ft(yclx_oe2 3 4 5 6 7 8以76543210 o10ddqddd15頭文件信息3、單擊0k後，系統要你輸入你要用的輸入引腳數，如圖，單

11、擊【確定】按鈕。填寫輸入引腳數3、系統要你輸入要用到的輸出引腳數，如圖，單擊【確定】按釦。填寫輸出引腳數4、系統要你輸入要使用到的中間節點數，我們不需要，填0,單擊0k按鈕。這樣系統就建立了一個pld文件，文件名就是name. pldo系統將該文件顯示出來了，就象下血這樣: namename ;partno00 ;date2009-8-11 ;revisiondesigner companyassemblylocation01 ；engineer cjy ;none ;device g16v8a ;/* *input pins*pin=pin=pin=i * * outputpins *pin

12、pin；/*；/*例題：兩輸入端與門具髏步驟是：1、啟動wincupl。啟動完進入主界面後，單擊file菜單的new,從new中單擊projet,就是新建一個工 程文件(其實還是pld文件)，在彈出的對話框中，可以填您的源文件名字(name)o器件(device),系 統默認的是virtual,就是不針對任何具體的部件，這裏我們改掉，改成gl6v8a,這個關鍵字兼容atf16v8。2、單擊0k後，系統要你輸入你要用的輸入引腳數，因為我們只有兩個輸入端，因此填2,單擊0k按鈕。3、系統要你輸入要用到的輸出引腳數，填1,單擊0k按鈕。4、系統要你輸入要使用到的中間節點數，我們不需要，填0,單擊0k

13、按鈕。這樣系統就建立了一個pld 文件，文件名就是name. pldo系統將該文件顯示出來了，就彖下面這様：namename ;partno 00 ;date2006-8-9 ;revision 01 ;designer wuj1an ;company tale ;assembly none ;location ;device gl6v8a ;/* * input pins */pin=*/*/*pin=/*/* * output ptns */pin/*/因此，這個文件是空的，我們填一下，將輸入輸出引腳都填好，把邏輯也寫完，就象下面這樣:namepartnodatename ;00 ;200

14、6-8-9 ;revision 01designer wujian ;company tale ;assembly none ;location ;device gl6v8a ;/* * input pins */pin2=a/*/pin3=b/*/ /output pins */ptn12=y/*/y = a & b寫好後，我們需要編譯該文件。在run菜單中，單擊device dependent comp订e,就是基於器件 型號的編譯。如果沒有出現什麼鍵入錯誤，都能成功編譯。在proteus中仿真如果我們需要驗證pld器件與其它器件聯合工作的情況呢？那就需要利用另一個著名的仿真軟件p

15、roteus 軟件自帶pld庫進行了。在proteus中，pld器件所需要載入的文件是jed ”文件(就像仿真單片機所需要.hex文件一樣)。 載入“.jed ”文件：就像載入單片機“hex”文件一樣(如果熟悉proteus操作的可按照自己的方法載入文件)，將鼠標 放在u1上,右擊，然後左擊，在“jedec fuse map f订e:”處，如圖7(a),找到我們剛剛保存源文件的 地方,選擇“encoder, jed”文件，然後打開，如圖7(b),最後點擊“0k”,如 圖8(c)。裝好proteus7. 1後，在元件庫的pld/fpga項日中選擇am16v8,其實就是gal16v8,將英放到原理

16、圖上, 然後拖電阻和開關到原理圖上，再拖個發光管到電路上。將其連好，如下圖所示。在原理圖的am16v8上,選中它，然後在上面單擊鼠標左鍵，在彈出的對話框的jedec fuse map file欄中單擊右側的瀏覽圖標,裝入name. jed文件即可。單擊0k按鈕關閉該對話框。練習題練習題：點動控制電路 一、接觸一繼電線路圖:二、程序namepartnodaterevi siondesignercompanyassemblylocaliondevice1dd ;00 ;2009-7-26 ;01 ;engineer ;nbbao ;none ;gl6v8a ;/* * inputpinpins *

17、/2 = sb; /*/* * output pins */pin 18 = km；/*/*/km=sb三、仿真圖練習題：自鎖控制電路一、接觸一繼電線路圖:二、程序name3zs ;partno00 ;date2009-7-26revision01 ;designerengineer ;companynbbao ;assemblynone ;locationdevicegl6v8a ;/* * input ptns */pin 2=sb1;/*/pin 3=sb2;/*停止按鈕用常閉*/f aoutput pins */pin 18 二kmfkm=(sb1#km)&sb2 ;/*停止按

18、鈕用常閉*/三、仿真圖練習題：點動與連續控制電路qsp3点动与连续控制电路力frlpkm0練習題：雙重聯鎖止反轉電路控制電路一、接觸一繼電線路圖：二、程序/* * input pins */pin 2= er*/ptn 3= sb3；/*/pin 4= sb1;/*/pin 5= sb2;/*/faoutput pi's */pin 17= km1;/*/pin 18= km2;/*/km1二!km2&!sb2&(sb1#km1)&sb3&frkm2=!km1&!sb1&(sb2#km2)&sb3&fr三、仿真圖y-112

19、m-44kw38)v 8.8a1460raiin練習題：2臺水泵電機控制電路2臺水泵抽水，是向水池外面抽水，而不是向內供水。工藝要求：（1）、當水池內水位升高到第一高度時，作為主泵運行的電動機啟動，第一臺水泵工作向外抽水。若水位繼續上升到第二高度時，作為備用泵的運行電動機啟動，笫二臺水泵工作向外抽水。 當水位到最低水位後自動停機。（2）、两臺電動機運行狀態（主電機和備用電機）能自動轉換，要求其每次運行後，輪換改作主泵運行 一次。第渤立第一枷木也li l2 l3li l2 l3-、接觸一繼電線路圖: ui、m 叫1.3 2號韧机2臺水泵抽水，是向水池外血抽水，而不是向內供水。 工藝要求：（1）、

20、當水池內水位升高到第一高度時，作為主泵運行的電動機啟動，第一臺水泵工作向外抽水。 若水位繼續上升到第二高度時，作為備用泵的運行電動機啟動，第二臺水泵工作向外抽水。 當水位到最低水位後自動停機。（2）、兩臺電動機運行狀態（主電機和備用電機）能自動轉換，要求其每次運行後，輪換改作主泵運行 一次。（3）、具有手動操作開關，單獨控制泵1和泵2工作。(4)、7“也动轮流切换： 1k1-0ff1k2、1k3、1k4-0i1 号泵e作： 1k1、1k2、1k4-0ff；1k3-0n2 号泵12作：1k3-0ff 1k1、1k2、1k4-0nkm21 号泵：2k1qq qqq qqqgoolmb (32比虫匕血段h:s婪介轶:_-no:t“zmd:>:sb ddlobexu - - - notemb .u:-:fe:qyh 二型二二¥ . . nq3:t:2:二八旦rddoer 0 皿xlu1x-ix41x-ix3