基于FPGA的8051SOC設(shè)計(jì).pdf

1、本論文主要完成了8051SOC的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)采用VHDL語言進(jìn)行設(shè)計(jì)描述，并且在Xilinx公司的FPGA(XC3S400)上通過驗(yàn)證。同時(shí)研究SOC相關(guān)的設(shè)計(jì)思想以及IP設(shè)計(jì)和集成的方法。 論文簡(jiǎn)單回顧單片機(jī)以及可編程邏輯器件的發(fā)展歷程，并且闡述單片機(jī)與可編程邏輯器件相結(jié)合的SOC設(shè)計(jì)思想。同時(shí)較為完整地介紹SOC設(shè)計(jì)流程中的一些概念及原理。 本文設(shè)計(jì)了8051常用外圍器件的接口IP模塊，包括：LCD顯示模塊的驅(qū)動(dòng)電路接

2、口、鍵盤掃描及七段LED顯示電路接口、一路8位的DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)以及一路12位的PWM(脈寬調(diào)制)。同時(shí)在FPGA中實(shí)現(xiàn)8051的64K×8bitROM以及64K×8bit外部RAM，從而無需在硬件外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。微處理器采用軟8051IP，該IP與Intel公司的51系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)上完全兼容。此外本設(shè)計(jì)還對(duì)該IP的串行通信模塊進(jìn)行改進(jìn)，將原來單緩沖SBUF改進(jìn)為具有16字節(jié)大緩沖的串行通信模式，提高了8051

3、運(yùn)行性能。通過修改8051IP參數(shù)，使得8051IP具有2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、2個(gè)串口通信。這樣的設(shè)計(jì)增加了8051的功能，滿足應(yīng)用中多定時(shí)/計(jì)數(shù)器、多串行通信接口的需求。 8051SOC采用Wishbone共享總線的連接方式，將各IP集成為一個(gè)系統(tǒng)。采用EDA工具對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真、綜合，并且下載到Xilinx公司的FPGA(XC3S400)上進(jìn)行硬件驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明：設(shè)計(jì)運(yùn)行良好。 通過對(duì)8051SOC的研究，為以后進(jìn)行更