兼容51指令的8位MCU IP CORE開發(fā)
發(fā)布時間:2020-12-31 14:45
當前,在微電子領域正在發(fā)生一場前所未有的變革,這場變革是由片上系統(tǒng)(SOC)技術的研究發(fā)展引起的,從技術層面看SOC技術是超大規(guī)模集成電路發(fā)展的必然趨勢和產物。它以超深亞微米VDSM(VeryDeep Submicron)工藝和知識產權IP核復用技術為支撐。在眾多的IP核中,MCU(微控制器)核以其在SOC中嵌入后,能充分發(fā)揮其處理靈活、軟件可升級、硬件開銷少的特點,成為SOC最具研究價值的IP核。INTEL公司的MCS-51系列MCU是目前國內使用時間最長、架構最經(jīng)典,應用最廣的8位MCU。本文設計了一個可用于SOC系統(tǒng)的MCU核。此核指令集完全兼容于MCS-51系列的微控制器,核內包含一個8位的CPU,兩個16位的定時/計數(shù)器,一個UART,4組8位的并行10口以及256BYTE的RAM,數(shù)據(jù)總線和指令總線相分離的哈佛總線結構使片外RAM和ROM分別可以擴展到64KB。此IP核在設計過程中,ALU單元采用純組合邏輯實現(xiàn),按照所實現(xiàn)的算術和邏輯運算指令,分為加/減模塊,乘法模塊,除法模塊,十進制調整模塊,邏輯運算模塊,以及多路選擇模塊?刂茊卧捎眯碌腜LA硬布線邏輯代替微程序控制邏...
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
乘法模塊RTL級圖
"師概十查檢圖4一9指令的執(zhí)行過程Fig.4一 9InstruotionPe而 rmingChart4.3.1控制器實現(xiàn)方式的選擇根據(jù)設計方法不同,控制器的實現(xiàn)主要有兩種:硬布線實現(xiàn)方式和微程序實現(xiàn)方式。微程序控制通過指令譯碼后生成的微程序產生一系列微操作控制信號,硬布線控制則是直接由指令譯碼后通過邏輯電路直接產生微操作控制信號。硬布線控制器是用組合邏輯實現(xiàn)控制碼生成,直接由各種邏輯門電路和觸發(fā)器等器件構成,具有速度快的特點。但一個微處理器的控制碼少則幾十個,多則幾百個,甚至更多,要設計出能產生這么多控制信號的邏輯線路,其設計工作量很大,控制器結構非常復雜,無規(guī)律可循。而且設計完成后的任何修改都將是非常困難的。微程序設計技術是利用軟件方法來設計硬件的一門技術。微程序控制的基本思想就是仿照通常的解題程序的方法,把操作控制信號編成所謂的“微指令”,存放到一個只讀存儲器里。當機器運行時
6.串口單元串口測試時分為四種模式下測試:測試時設定兩個獨立的串口A和B,A口的輸出作為B口的輸入,B口的輸出作為A口的輸入;開始時進入復位狀態(tài),過155NS后取消復位,再經(jīng)過400NS開始模式0的測試。.模式O的測試方法:1.設定A口的控制寄存器為模式0,靜止接收,接收標志位為O,緩沖器設定值為10101010;B口的控制寄存器為模式0,允許接收,接收標志位為0。緩沖器設定值為101OIQ10;并且開始發(fā)送;2.過IO0ns后禁止A口發(fā)送,并且等到B口接收完數(shù)據(jù)后,設定B口控制寄存器使其禁止接收。3.檢查B口的緩沖器是否收到10101010,接收錯誤則報錯。4.過6000ns后設定A口的控制寄存器為模式0,禁止接收,接收標志位為0,緩沖器設定值為01OIO101B口的控制寄存器為模式0,允許接收,接收
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于覆蓋率的功能驗證方法[J]. 解詠梅,張珩,張福新. 計算機應用研究. 2005(01)
[2]算術邏輯單元的優(yōu)化設計[J]. 朱一杰,張曦,俞軍. 微電子學與計算機. 2004(09)
[3]微電子的過去、現(xiàn)在和未來[J]. 嚴兆輝. 科技進步與對策. 2003(07)
[4]8位MCU的技術現(xiàn)狀與發(fā)展空間[J]. 何立民. 電子世界. 2002(08)
[5]SoC新技術——可編程邏輯IP核[J]. 李安新,周祖成. 中國集成電路. 2002(02)
[6]基于IP集成的功能增強型MCU設計[J]. 張多利,李麗,高明倫,程作仁. 微電子學與計算機. 2001(06)
[7]芯片設計中的IP技術[J]. 牛風舉,朱明程. 半導體技術. 2001(10)
[8]基于IP的SOC設計[J]. 黃國勇. 世界電子元器件. 2001(09)
[9]微程序控制器的設計與實現(xiàn)[J]. 楊波,高德遠. 計算機工程與應用. 2001(07)
[10]嵌入式系統(tǒng)與IP—CORE、M-CORE設計技術[J]. 李廣軍. 半導體技術. 2001(01)
本文編號:2949800
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
乘法模塊RTL級圖
"師概十查檢圖4一9指令的執(zhí)行過程Fig.4一 9InstruotionPe而 rmingChart4.3.1控制器實現(xiàn)方式的選擇根據(jù)設計方法不同,控制器的實現(xiàn)主要有兩種:硬布線實現(xiàn)方式和微程序實現(xiàn)方式。微程序控制通過指令譯碼后生成的微程序產生一系列微操作控制信號,硬布線控制則是直接由指令譯碼后通過邏輯電路直接產生微操作控制信號。硬布線控制器是用組合邏輯實現(xiàn)控制碼生成,直接由各種邏輯門電路和觸發(fā)器等器件構成,具有速度快的特點。但一個微處理器的控制碼少則幾十個,多則幾百個,甚至更多,要設計出能產生這么多控制信號的邏輯線路,其設計工作量很大,控制器結構非常復雜,無規(guī)律可循。而且設計完成后的任何修改都將是非常困難的。微程序設計技術是利用軟件方法來設計硬件的一門技術。微程序控制的基本思想就是仿照通常的解題程序的方法,把操作控制信號編成所謂的“微指令”,存放到一個只讀存儲器里。當機器運行時
6.串口單元串口測試時分為四種模式下測試:測試時設定兩個獨立的串口A和B,A口的輸出作為B口的輸入,B口的輸出作為A口的輸入;開始時進入復位狀態(tài),過155NS后取消復位,再經(jīng)過400NS開始模式0的測試。.模式O的測試方法:1.設定A口的控制寄存器為模式0,靜止接收,接收標志位為O,緩沖器設定值為10101010;B口的控制寄存器為模式0,允許接收,接收標志位為0。緩沖器設定值為101OIQ10;并且開始發(fā)送;2.過IO0ns后禁止A口發(fā)送,并且等到B口接收完數(shù)據(jù)后,設定B口控制寄存器使其禁止接收。3.檢查B口的緩沖器是否收到10101010,接收錯誤則報錯。4.過6000ns后設定A口的控制寄存器為模式0,禁止接收,接收標志位為0,緩沖器設定值為01OIO101B口的控制寄存器為模式0,允許接收,接收
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于覆蓋率的功能驗證方法[J]. 解詠梅,張珩,張福新. 計算機應用研究. 2005(01)
[2]算術邏輯單元的優(yōu)化設計[J]. 朱一杰,張曦,俞軍. 微電子學與計算機. 2004(09)
[3]微電子的過去、現(xiàn)在和未來[J]. 嚴兆輝. 科技進步與對策. 2003(07)
[4]8位MCU的技術現(xiàn)狀與發(fā)展空間[J]. 何立民. 電子世界. 2002(08)
[5]SoC新技術——可編程邏輯IP核[J]. 李安新,周祖成. 中國集成電路. 2002(02)
[6]基于IP集成的功能增強型MCU設計[J]. 張多利,李麗,高明倫,程作仁. 微電子學與計算機. 2001(06)
[7]芯片設計中的IP技術[J]. 牛風舉,朱明程. 半導體技術. 2001(10)
[8]基于IP的SOC設計[J]. 黃國勇. 世界電子元器件. 2001(09)
[9]微程序控制器的設計與實現(xiàn)[J]. 楊波,高德遠. 計算機工程與應用. 2001(07)
[10]嵌入式系統(tǒng)與IP—CORE、M-CORE設計技術[J]. 李廣軍. 半導體技術. 2001(01)
本文編號:2949800
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