可創(chuàng)建小型組合與時序邏輯電路的PLU可編程邏輯單元

在進行MCU開發(fā)時，有時需要用到一些簡單的數(shù)字邏輯電路，LPC804與LPC55XX系列集成了PLU（Programmable Logic Unit），即可編程邏輯單元，可創(chuàng)建小型組合與時序邏輯電路，降低成本。

有些客戶在使用PLU時，對PLU的概念以及使用方法有些許疑問，本文對此進行講解。

1、PLU簡介

LPC804與LPC55XX的PLU在使用上是完全相同的。包含了6個輸入、8個輸出、26個5輸入查找表（LUT）、4個觸發(fā)器（state Flip-Flops），其中26個PLU是相互連接的，輸出與查找表、觸發(fā)器之間采用多路復用，如下：

數(shù)字邏輯電路分為組合邏輯電路與時序邏輯電路，只有時序邏輯電路需要使用觸發(fā)器。當使用觸發(fā)器時，需要外部向PLU_CLKIN提供時鐘輸入，即使用組合邏輯電路無需外部提供時鐘，使用時序邏輯電路時需要外部時鐘。如下：

2、PLU配置

測試最簡單的組合邏輯電路與時序邏輯電路，如下：

根據(jù)LPC55S69-EVK引出的引腳，如下：

配置引腳，如下：

配置時鐘，PLU的CLKIN時鐘設置為10K輸入，如下：

配置PLU外設，如下：

配置PWM外設，設置PWM為50%占空比，10K頻率，如下：

3、PLU Configuration tool 配置

NXP開發(fā)了PLU Configuration tool，此工具可以根據(jù)數(shù)字邏輯電路生成對應代碼，去配置PLU及其真值表，下載鏈接可以在PLU外設配置界面復制，鏈接如下：

https://www.nxp.com/mcu-plu-config-tool

3.1 原理圖配置

打開PLU配置工具，選擇原理圖設計，做一個簡單的或運算與D觸發(fā)器實驗，如下：

點擊菜單欄File-》Export-》PLU source file將其導出為C文件，將C文件的內(nèi)容復制到main函數(shù)中，如下：

/* LUT0 (or01) */
PLU->LUT[0].INP_MUX[0] = 0x00000003; /* IN3 (IN3) */
PLU->LUT[0].INP_MUX[1] = 0x00000004; /* IN4 (IN4) */
PLU->LUT[0].INP_MUX[2] = 0x0000003F; /* default */
PLU->LUT[0].INP_MUX[3] = 0x0000003F; /* default */
PLU->LUT[0].INP_MUX[4] = 0x0000003F; /* default */
PLU->LUT_TRUTH[0] = 0xeeeeeeee; /* or01 (or01) STD 2 INPUT OR */
PLU->OUTPUT_MUX[5] = 0x0000001a; /* FF0 (FF01) -> OUT5 */

邏輯分析儀檢測結果如下：

3.2 Verilog配置

打開PLU配置工具，選擇導入verilog文件，將寫好的.v文件導入，做一個簡單的與運算實驗，如下：

注意只有在verilog文件中聲明posedge clock才會使用到觸發(fā)器，而且不能使用negedge sys_rst_n用來復位。always語句中的posedge clock將由CLKIN引腳的時鐘輸入代替，所以clock引腳是不起作用的。將生成的代碼復制到main函數(shù)中，用邏輯分析儀測試的結果如下：

審核編輯：郭婷