MCU IP核設計及其在ZigBee模塊上的應用.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，IC設計已經進入了SoC時代。MCU IP核的設計與驗證是當前SoC系統(tǒng)設計中必不可少的一部分。51系列 MCU一直都是工控領域主流的微處理器，所以本文以傳統(tǒng)51系列 MCU為基點，實現(xiàn)了與MCS51指令集兼容的8位 MCU IP核的設計與驗證。
　　本文在對51系列 MCU內核結構、指令系統(tǒng)深入分析的基礎上，按照自頂向下的模塊化的設計流程，對 MCU IP核中CPU，定時器，中斷控制器，串口控制器，S

2、PI接口等關鍵模塊進行了詳細分析、研究和設計。完成了CPU模塊中譯碼器、寄存器堆、ALU、乘除法器的設計。實現(xiàn)了具有十二個中斷源和兩級中斷優(yōu)先級的中斷控制器。完成了具有四種工作方式，可以實現(xiàn)定時和計數(shù)功能的定時/計數(shù)器的設計。同時還實現(xiàn)了串行接口和SPI接口的設計。
　　設計采用Verilog語言進行描述，用ModelsimSE6.0進行各模塊功能仿真，用ISE10.1集成開發(fā)環(huán)境進行系統(tǒng)功能仿真和綜合。用Xilinx公司的ML5

3、07開發(fā)板作為硬件驗證平臺，下載驗證了所設計的MCU IP核。
　　本文還搭建了一個MCU IP核的應用系統(tǒng)，使下載到 FPGA上的MCU IP核通過 SPI接口與ZigBee2420射頻模塊進行通信，實現(xiàn)了ZigBee網絡節(jié)點的功能。
　　本文所設計的MCU IP核全面兼容 MCS51指令集，在指令的執(zhí)行效率和最高時鐘頻率上都優(yōu)于傳統(tǒng)的51。本 MCU IP核采用Verilog語言編寫，可讀性好，易于擴展，易于移植，有一定