Kontroler CPLD dla magistrali zewnętrznej mikrokomputera Raspberry PI

• Autorzy: Arnold K. , Michalak S.

Warianty tytułu

EN

A CPLD controller for the external bus of a Raspbery PI microcomputer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono możliwości zwiększania liczby wejść i wyjść równoległych popularnego modułu Raspberry PI z wykorzystaniem programowalnych układów peryferyjnych (PPI). Wskazano na ograniczenia w zakresie rozszerzania portów równoległych, związane z liczbą dostępnych linii I/O Raspberry PI. Zaproponowano rozwiązanie wykorzystujące zewnętrzny kontroler implementowany w strukturze CPLD, odpowiedzialny za adresowanie układów PPI, przyjmowanie zgłoszeń przerwań i wystawienie na magistralę wektora przerwań.

EN

In this paper the possibility of increasing parallel inputs and outputs in a microprocessor system based on an educational microcomputer Raspberry PI (Fig. 1) and a programmable peripheral interface (PPI) is presented. An example of multi-channel communication between the central processor unit, PPI devices and parallel interface modes for 82C55A PPI is described (Fig. 2). A system composed of a Raspberry PI unit, a hardware CPLD controller and four parallel transmission devices is proposed (Fig. 3). The external address/interrupt controller is responsible for external PPI addressing – the word address is written with a confirmation signal /LOAD (Fig. 5), and for registering interrupts. The controller takes over the tasks of decoding and interrupts receiving, so consequently minimizes the time required by the Raspberry PI for interruption of the current program, servicing of the peripheral units, and resumption of the interrupted program. The data bus can be implemented inside the CPLD, but also it is possible to use one of any external level translators with three-state output mode (OE signal). This controller was implemented in one of XC9500XL family devices (Tab. 1). For each device from this family the I/Os are fully 5V (CMOS, TTL) tolerant even though the core power supply of the Raspberry PI is 3.3 volts. In mixed (5V/3.3V/2.5V) systems, a controller can work with low power supply CPU. Use of this one programmable device gives us a chance for creating a flexible controller, which can work with different kind of 8-bit central units.

Słowa kluczowe

PL

Raspberry Pi; podsystem transmisji równoległej; kontroler magistrali; układy CPLD

EN

Raspberry Pi; PPI subsystem; bus controller; CPLD

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 8
• Strony: 766--768
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., schem., tab.

Twórcy

autor

Arnold K.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań

autor

Michalak S.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Upton E., Halfacree G.: Meet the Raspberry Pi. Wiley, 2012.
• [2] Mitchell G.: The Raspberry Pi single-board computer will revolutionise computer science teaching. Engineering Technology, vol. 7, no. 3, p. 26, 2012.
• [3] Łazoryszczak M.: Mikroprocesor PicoBlaze na platformie CPLD w dydaktyce systemów wbudowanych. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 58, nr 7/2012, s. 638-640.
• [4] Bizony P.: The Raspberry Pi single-board computer won’t revolutionise computer science teaching. Engineering Technology, vol. 7, no. 3, p. 27, 2012.
• [5] Arnold K., Michalak S.: Implementacja kontrolera mikroprocesorowych układów transmisji równoległej w strukturach CPLD. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 58, nr 7/2012, s. 635-637.
• [6] BCM 2835 ARM Peripheral. Product Specification, Broadcom Europe Ltd. 2012.
• [7] 82C55A Data Sheet FN2969.10. Intersil 2006.
• [8] Zargari A., Combs M.S.: Construction, interfacing, and application of an 8255-based programmable peripheral interface card. Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing & Coil Winding Conference. Proceedings, pp. 119-123, 2001.
• [9] XC9536XL High Performance CPLD. Product Specification. Xilinx 2007.