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MCS-51 SOC设计

作　者: 曹洪波
导　师: 于林韬
学　校: 长春理工大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: MCS-51单片机系统芯片现场可编程逻辑门阵列超高速集成电路硬件描述语言
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
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内容摘要

本论文针对传统单片机的开发,提出了一种MCS-51单片机的SOC设计方案。在对MCS-51单片机结构进行深入剖析的基础上,确定了系统的层次划分方案和总体设计思路。本设计采用自顶向下的数字系统设计方法,将整个系统逐层划分为易于实现的一些子模块,并采用VHDL语言对这些模块分别进行描述。模块间通过端口信号连接起来并相互通信。设计完成后,应用EDA开发工具Quartus II对各个模块(包括顶层模块和各子模块)的功能进行仿真。软件仿真正确后,再将编程文件下载到FPGA器件中进行硬件验证。实验结果表明：本设计实现了MCS-51单片机内核,并兼容其全部111条指令,具有很高的准确性和实用性,从而真正完成了MCS-51单片机的SOC设计。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 课题研究背景与意义  7-8
  1.2 EDA技术概论  8-13
  1.3 论文主要内容与结构安排  13-14
第二章系统层次划分方案与设计思路  14-19
  2.1 MCS-51单片机结构剖析  14-16
  2.2 MCS-51 SOC设计方案  16-19
第三章 MCS-51原理分析与设计  19-26
  3.1 MCS-51引脚功能及其设计分析  19-20
  3.2 MCS-51 CPU设计分析  20-21
  3.3 指令系统分析  21-26
第四章 MCS-51 IP核的设计与实现  26-44
  4.1 MCS-51顶层模块  26-27
  4.2 ALU模块的设计与实现  27-34
  4.3 控制器的设计与实现  34-37
  4.4 存储器的设计与实现  37-38
  4.5 定时/计数器接口设计  38-41
  4.6 串行口的设计与实现  41-43
  4.7 MCS-51 IP Core的整合  43-44
第五章系统综合、仿真结果和硬件验证  44-48
  5.1 硬件平台  44-45
  5.2 设计综合、仿真结果  45-46
  5.3 SOC验证流程  46-48
第六章总结与展望  48-50
  6.1 总结  48
  6.2 后续工作展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-52

MCS-51 SOC设计

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