摘要：介绍实现单片机与Xilinx公司XC9500系列可编程逻辑器件的读写逻辑功能模块的接口设计，以及Xilinx公司的XC9500系列可编程逻辑器件的开发流程。 关键词：复杂可编程逻辑电路 微处理器 在系统编程 现场可编程门阵列1 概述 CPLD（复杂可编程逻辑电路）是一种具有丰富的可编程I/O引脚的可编程逻辑器件，具有在系统可编程、使用方便灵活的特点；不但可实现常规的逻辑器件功能，还可实现复杂的时序逻辑功能。把CPLD应用于嵌入式应用系统，同单片机结合起来，更能体现其在系统可编程、使用方便灵活的特点。CPLD同单片机接口，可以作为单片机的一个外设，实现单片机所要求的功能。例如，
《EDA/PLD中的CPLD实现单片机读写模块》
在电子设计自动化（EDA）和可编程逻辑器件（PLD）领域，CPLD（复杂可编程逻辑电路）因其在系统可编程（ISP）特性、丰富的可编程I/O引脚以及灵活的使用方式而备受青睐。CPLD不仅能够实现传统的逻辑功能，还能处理复杂的时序逻辑问题。在嵌入式系统中，CPLD与微处理器（如单片机）的结合，能够增强系统的设计灵活性和性能。
Xilinx公司的XC9500系列CPLD是其中的代表，它具备高性能、大容量和5V在系统可编程能力。其引脚间延迟仅为5ns，最大时钟频率可达100MHz，宏单元数量从36到288个不等，可提供800至6400个可用系统门，满足不同规模的逻辑设计需求。此外，XC9500系列还支持10000次的编程寿命，每个宏单元都有低功耗模式，并能对未使用的引脚进行编程接地，确保了芯片的稳定性和可靠性。
CPLD与单片机的接口设计是实现单片机读写功能的关键。以Atmel公司的AT89C52单片机为例，它通过地址锁存信号（ALE）、片选信号（CS）、读信号（RD）、写信号（WR）以及数据地址复用的P0口与Xilinx的XC95216 CPLD相连。这种接口设计允许单片机通过读写CPLD中的控制寄存器来控制其他硬件模块，如地址译码、锁存器、8255并行接口控制器等，甚至实现加密解密和串行口扩展等特定功能，极大地提升了嵌入式系统的功能多样性和响应速度。
在实际应用中，开发者通常会利用Xilinx提供的开发工具，如ISE（Integrated Software Environment）进行CPLD的逻辑设计、仿真和编程。设计流程包括逻辑设计、逻辑优化、布局布线、仿真验证以及最终的器件编程。通过这些步骤，可以确保CPLD逻辑模块的正确性和高效性。
总结来说，CPLD在单片机读写模块中的应用，不仅简化了硬件设计，提高了系统的可扩展性，还降低了系统成本。这种技术的广泛运用，尤其是在嵌入式系统中，使得CPLD成为实现复杂逻辑控制和提高系统性能的重要手段。对于工程师而言，熟练掌握CPLD的使用和接口设计，是提升项目实施效率和产品质量的关键。
