在系統(tǒng)編程(In-System-Programming，ISP)技術(shù)是美國Lattice半導(dǎo)體公司首先提出來的一種能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)具有對(duì)其器件、電路或整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的邏輯和功能隨時(shí)進(jìn)行組態(tài)或重組能力的最新技術(shù)。在可編程邏輯器件(Programming Logic Device，PLD)及其技術(shù)中，ISP是一種新的概念、新的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的編程技術(shù)是將PLD器件插在編程器上編程的，ISP技術(shù)則可不用編程器，直接在用戶自己設(shè)計(jì)的目標(biāo)系統(tǒng)中或線路板上對(duì)PLD器件編程。常規(guī)PLD在使用中通常是先編程后裝備，而采用ISP技術(shù)的PLD則是先裝備后編程，成為產(chǎn)品后還可反復(fù)編程。ISP硬件靈活且易于軟件修改，便于設(shè)計(jì)升級(jí)。
2 ISP器件的編程軟件
ispEXPERT是由Lattice公司提供的一種通用電子設(shè)計(jì)軟件。他支持ABEL-HDL語言、VHDL語言、原理圖3種電子設(shè)計(jì)方式，以及這些設(shè)計(jì)方式的混合使用。他能對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行功能模擬和時(shí)序模擬，能對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯優(yōu)化，并將邏輯映射到器件中去，自動(dòng)完成預(yù)布線，生成編程所需的熔絲圖文件，通過下載電纜下載到器件中。
ispEXPERT中的項(xiàng)目導(dǎo)航器引導(dǎo)設(shè)計(jì)一步步進(jìn)行，最終生成器件編程所需的JEDEC文件，并下載到ISP器件中。項(xiàng)目導(dǎo)航器是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)工具，便于用戶跟蹤軟件的運(yùn)行流程。
用ispEXPERT對(duì)可編程器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，除了確定設(shè)計(jì)思想等準(zhǔn)備工作外，大部分工作是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的。整個(gè)工作流程分為創(chuàng)建新沒計(jì)項(xiàng)目、選擇器件、輸入源文件或原理圖、編譯與優(yōu)化、邏輯模擬、連接和器件適配等過程。這些過程是在項(xiàng)目導(dǎo)航器引導(dǎo)下進(jìn)行的。
3 ISP在數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中的舉例
目前的數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)多為用中小規(guī)模集成電路和GAL芯片的方法實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)較大規(guī)模的數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，由于電路板的限制，過多的集成塊使學(xué)生花費(fèi)很多時(shí)間都無法調(diào)試成功，影響學(xué)生的積極性。為此，把ISP器件引入數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)，選取了一些有代表性的課題，如多功能電子鐘、密碼鎖、交通燈、數(shù)字頻率計(jì)等，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐，取得了很好的效果。
下面舉例用ISP對(duì)電子鐘進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。
3.1 設(shè)計(jì)要求
該設(shè)計(jì)用ispEXPERT軟件在ISP1016芯片上實(shí)現(xiàn)電子鐘的。電子鐘具有下述功能：
(1)用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的6個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒。
(2)能使電子鐘復(fù)位(清零)。
(3)能啟動(dòng)或停止電子鐘運(yùn)行。
(4)在電子鐘停止運(yùn)行狀態(tài)下，能夠修改時(shí)、分、秒的值。
(5)具有報(bào)時(shí)功能，整點(diǎn)時(shí)喇叭鳴叫。
