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格式數據存儲器，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。