文档介绍：西华大学
硕士学位论文
基于8051单片机IP软核的优化设计及应用研究
姓名:苏学颖
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:靳斌
20070501
西华大学硕士学位论文
基于单片机软核的优化设计及应用研究
电力电子与电力传动专业
研究生苏学颖指导教师斩斌
摘要
本文通过礤核复用技术和外围电路的设计,采用高层综合的方法
设计出与盗形⒋砥髦噶罴耆ḿ嫒莸位嵌入式微处理器软
核,并经过硬件实验验证获得了满意的效果。
为了保证口软核可靠地应用于坏テ度胧较低常枰6匀砗吮旧碜
全面的功能验证和时序验证,本文在对低彻δ芴氐愫
技术参数进行深入分析的基础上,采用自顶向下层次化的分析方法,在
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指令进行了仿真分析。
通过对软核综合结果和时序仿真结果的分析提出了软核的优化设计方案。
软核优化的目标是使芯片的面积最小、运算速度最快。为使综合的芯片面积最
小,本设计中采用条件编译的方式未综合挥布朔ā⒊ā嘀噶睢
片上存储器根据目标芯片上存储资源的规模作了例化,修改了相应的存
储器地址总线宽度和存储器模块的按口。在速度上借用流水线的概念优化了软
核算术逻辑类、数据传送类,位操作类指令的时序,缩短了指令的执行周期。
通过在仿真分析软件上的功能和时序验证,证明了优化方案的
正确性和可行性。
最后,把优化后的讼略氐侥勘闒实
验板中进行物理验证。通过一个粕了甘笛楹鸵桓霾浇缁笛椋
对比优化前后口核的程序执行效率和示波器上的测试波形,证明软核达到了预
期的优化效果。
仿真研究和硬件实验表明,本论文优化设计的软核作为可移植的参
西华大学硕十学位论文
数化的内核能够兼容传统的单片机,并应用到相关嵌入式系统中,该软核
的设计对于基于换那度胧较低推舷低应用具有重要参
考价值。
关键词:、、核
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西华大学硕七学位论文
申明
本人申明所呈交的学术论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得
的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已
经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西华大学或其他教育机构的学位
或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在
论文中作了明确的说明并表示谢意。
本学位论文成果是本人在西华大学读书期问在导师指导下取得的,论文成
果归西华大学所有,特此申明。
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课题研究意义和目的
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单片机的出现是近代计算机技术的里程碑事件,因为单片机的诞生标志着
计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支【。
单片机从///发展到系列的单片机主导了市场较长
~段时间,这几年因系列专利已过时,延伸出相当多的各种加强型
或共用型的单片机。几年的紫韧瞥鯮芄沟腜系列,高执行
效率,低功率消耗但却是具有极高的输出电流,尤其是精简指令使得单片机的
设计及应用进入一个新的阶段】。
砌架构的单片机或涮匦约肮δ艽蠖蓟崛【鲇诔绦虼娲⑵鱌
奈怀ざ取M笸瞥龅牡テ蚣蛞譓都是采用
位的程序存储器,例如镜腁单片机,德州仪器新近推出的
单片机以及后起之秀牡テ盗屑癙低车テ鹊取O旅娼
绍几款比较有代表性的单片机【俊】】。
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拟转换器等加入单片机,有的单片机还包含机电控制传输的涌诤痛ǜ
器接口。
单片机在内部加入了可设置增益频宽的模拟运算放大器
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盗蠵单片机含有两个涑觯⒖缮柚通道
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特别适用于感应电机的控制应用中。
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增益及参考电压的癉,可设置的差动模拟比较器,滤波器,采样保
持电路,芯片内的温度传感,多功能的剖剖逼鳎琍,?楹
两华大学硕十学位论文
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片机外围,可设置的外围接口电路,因此称为
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