【摘要】：微機(jī)接口課程是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化以及相關(guān)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)學(xué)生深入了解微機(jī)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(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和接口應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作的重要基礎(chǔ)。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)院校的微機(jī)接口課程教學(xué)情況不甚理想,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)較為落后,無(wú)法滿(mǎn)足課程教學(xué)的需求,對(duì)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(jì)能力造成了影響。 因此,本文的研究目標(biāo)就是將FPGA引入到微機(jī)接口的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中來(lái),充分利用FPGA豐富的可編程邏輯塊資源,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種結(jié)合x(chóng)86架構(gòu)CPU和FPGA器件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在這一實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,學(xué)生可以擺脫硬件連接的束縛,通過(guò)學(xué)習(xí)和運(yùn)用硬件描述語(yǔ)言,自行設(shè)計(jì)接口電路和IP核,掌握接口芯片的內(nèi)在運(yùn)行機(jī)理,并且可以根據(jù)新技術(shù)的發(fā)展擴(kuò)展其它類(lèi)型接口的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 本文的研究任務(wù)包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的FPGA核心板的設(shè)計(jì)、典型接口芯片IP核的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)程序開(kāi)發(fā)工具的設(shè)計(jì)。FPGA核心板的設(shè)計(jì)包括核心板系統(tǒng)的需求分析、器件選型、功能模塊設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、信號(hào)完整性仿真等內(nèi)容；典型接口芯片IP核的設(shè)計(jì)包括8250、8253、8255、8259這4種IP核的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)程序開(kāi)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(yǔ)言實(shí)現(xiàn),實(shí)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(shí)現(xiàn)以及進(jìn)程調(diào)用。兩部分程序采用串口方式進(jìn)行通信,采用自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP334.7-4

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本文編號(hào)：2668605