發(fā)布時間：2020-05-17 13:11

【摘要】：微機接口課程是高等學(xué)校計算機、自動化以及相關(guān)電子信息類專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課,對學(xué)生深入了解微機系統(tǒng)的組成、工作原理及常規(guī)接口技術(shù)有重要意義,是從事微機系統(tǒng)設(shè)計和接口應(yīng)用開發(fā)工作的重要基礎(chǔ)。 當(dāng)前國內(nèi)大多數(shù)院校的微機接口課程教學(xué)情況不甚理想,實驗平臺較為落后,無法滿足課程教學(xué)的需求,對學(xué)生掌握接口芯片的內(nèi)在特性及提高系統(tǒng)分析與設(shè)計能力造成了影響。 因此,本文的研究目標就是將FPGA引入到微機接口的教學(xué)和實驗中來,充分利用FPGA豐富的可編程邏輯塊資源,設(shè)計并實現(xiàn)一種結(jié)合x86架構(gòu)CPU和FPGA器件的實驗平臺。在這一實驗環(huán)境下,學(xué)生可以擺脫硬件連接的束縛,通過學(xué)習(xí)和運用硬件描述語言,自行設(shè)計接口電路和IP核,掌握接口芯片的內(nèi)在運行機理,并且可以根據(jù)新技術(shù)的發(fā)展擴展其它類型接口的實驗內(nèi)容。 本文的研究任務(wù)包括實驗平臺的FPGA核心板的設(shè)計、典型接口芯片IP核的設(shè)計以及實驗程序開發(fā)工具的設(shè)計。FPGA核心板的設(shè)計包括核心板系統(tǒng)的需求分析、器件選型、功能模塊設(shè)計、PCB設(shè)計、信號完整性仿真等內(nèi)容；典型接口芯片IP核的設(shè)計包括8250、8253、8255、8259這4種IP核的設(shè)計以及相應(yīng)的實驗設(shè)計；實驗程序開發(fā)工具包括PC端程序和x86核心板程序兩部分。PC端程序采用Visual C++實現(xiàn),功能上支持程序編輯的基本操作、關(guān)鍵字著色,以及實驗程序的匯編、鏈接、下載和調(diào)試。x86核心板程序的主體采用匯編語言實現(xiàn),實現(xiàn)的功能包括數(shù)據(jù)的收發(fā),文件的存取,通信格式的實現(xiàn)以及進程調(diào)用。兩部分程序采用串口方式進行通信,采用自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和傳輸機制。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP334.7-4

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