文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于EDA技术的兼容MCS—51单片机IP核设计
姓名:刘小俊
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:宋仲康
20050501
中文摘要单片微型计算机テ自问世以来,囡其小巧灵活、成本低、控制能力强、易于产品化等优势,在社会各领域中得到广泛的应用。然而,随着信息时代的到来,传统单片机固有的结构缺陷,使其呈现出诸多弊端。其速度、规模、性能等指标越来越难以满足用户需求、因此单片机芯片的开发,升级面临着新的挑战。进入世纪年代后,可编程逻辑集成电路技术进入飞速发展时期。器件的可编程门数超过了百万门,并出现了内嵌复杂功能模块的U庵执蠊婺?杀喑搪呒酒某鱿治5テ判酒毓箍1了新的途径。本课题就是要以/骷魑T靥澹韵执鶨技术为手段,以实现一个与盗械片机指令兼容的微控制器芯片的究了应用际跏迪终庖籌说姆椒ā本文采用自顶向下—纳杓品椒ǎ萆杓屏鞒蹋紫冉ǖテ划分成几个大的模块,再向下划分成功能单一的模块。然后运用硬件描述语言对各个模块进行逻辑描述:同时应用煽7⒐ぞ進提供的时序模拟器对各个模块ǜ饔枘?楹投ゲ隳?的功能进行软件仿真。完成软件仿真后下载到/器件中进行硬件级的测试。课题采用虴实验箱对所设计的软核模块进行硬件级的测试。箱内的可编程逻辑器件是公司的属于类型盗衅骷械腅S捎贓器件的逻辑门有限,本文单独完成了算术逻辑单元、定时器/计数器、串行口等模块的硬件级测试。本课题的研究表明,应用际跏迪值テ峁股杓频姆椒ㄊ峭耆ǹ尚械摹以/所构造的单片机符合单片机快速、高效、小型、外围电路内装化的关键词电子设计自动化,大规模可编程逻辑器件,超高速集成电路硬件描述语言,テ恕1疚闹饕Q发展趋势。痗
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,作为微型计算机一个很重要的分支,以极高的成本低,易于产品化,方便地组成各种智能测、设备及各神智能仪器仪表。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的,能适应各种恶劣的环境,可靠性好,适应温度范围宽。”馐瞧渌治薹ū饶獾摹5テ穆呒刂乒δ芎芮浚令系统有各种控制功能用指令,很容易构成各种规模的应用系统,易扩展,可以很方便地实现多杌和分布式控制。单片机已对人类社会产生了巨大的影响。尤其是美国旧腗系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统机构简单、价格低廉等优点,在我国已经得到非常广泛的应我们知道由单片机系统出现的问题通常可分为两类。一类是纯技术问题,如软件设计流程,接口器件的选择或抗干扰措施应用等的合理性问题。这些问题通常属于可解决之列。另一类则直接与旧硐喙兀荢的与生俱来的不可克服的缺点和弱点。”由于墓ぷ鞣绞绞峭ü诓康腃逐条执行软件指令来完成各种运算和逻辑功能的,因而无论多么高的可能的工作时钟频率和多么好的指令时序方式,在串行指令执行方式面前,其工作速度和效率必将大打折扣。因此谑凳狈真、高速工控或高速数据采样等许多领域尤显力不从心。在强干扰或某种偶然医素下,任何某绦蚣剖摺旒ǹ赡茉匠稣常的程序流程“跑飞”,这已是不争的事实。事实证明,无论多么优秀的论具有多么良好的抗干扰措施,包括设置任何方式的内外硬件看门狗,在受强干扰特别是强电磁干扰情况下,嘉薹ūVて淙阅苷9ぷ鞫唤氩豢赏旎性能价格比,受到人们的重视和关注,应用广泛,发展迅速。⋯单片机小巧灵活,为主构成的电子应用们来看看诘缱由杓浦兴媪俚囊恍┪侍猓骸退的“死机”状态。用。‘摹芭芊伞武汉理工大学硕士学位论文
.テ隖疌亩员且灾葱腥砑噶畹姆绞绞迪致呒δ艿模煌腟通常具有不同的能实现,使得程序的移植性差。此外,在开发娜砑喑讨行枰K媸惫思疤在传统的控制系统中,人们常常采用单片机作为控制核心。但这种方法硬件连线复杂,可靠性差,且单片机的端口数日,内部定时器和中断源的个数都有限,在实际应用中往往需要外加扩展芯片,这无疑对系统的设计带来诸多不便,现在有很多系统采用可编程逻辑器件/现场可编程门阵列/,复杂可编程逻辑器件作为控制核心,它与传统设计相比较,不仅简化了接口和控制,提高了系统的整体性能及工作可靠性,也为系统集成创造了条件。“旅嫖颐抢纯吹テ/的对比。“テ难靶式系汀5テ苯用娑杂布蠖嗍际褂没惚嘤言不同厂家生产的单片机其汇编语言也不同,并且,单片机编程还与硬件的连接方式有关,而/可使用标准硬件描述语言超高速集成电路硬件描述语言对所有型号的/编程。同时,是一种行为描述语言,可以远离硬件编程,打破了软硬件之间的屏障,使学习和设计的效率大大提高。テ旧淼乃俣认喽訤痗聪缘锰5テ怯弥噶钆哦形式来执行指令的,影响了速度的提高。而/在实时处理时均为并行工テ饕诺墓δ苁侨范ǖ模鳩疌梢愿菪枰S萌砑基于际醯腇疌骷目7⒂τ每梢源痈旧辖饩鯯所遇到的问题。与