兼容51指令的8位MCU IP CORE开发
发布时间：2020-12-31 14:45
当前,在微电子领域正在发生一场前所未有的变革,这场变革是由片上系统（SOC）技术的研究发展引起的,从技术层面看SOC技术是超大规模集成电路发展的必然趋势和产物。它以超深亚微米VDSM（VeryDeep Submicron）工艺和知识产权IP核复用技术为支撑。在众多的IP核中,MCU（微控制器）核以其在SOC中嵌入后,能充分发挥其处理灵活、软件可升级、硬件开销少的特点,成为SOC最具研究价值的IP核。INTEL公司的MCS-51系列MCU是目前国内使用时间最长、架构最经典,应用最广的8位MCU。本文设计了一个可用于SOC系统的MCU核。此核指令集完全兼容于MCS-51系列的微控制器,核内包含一个8位的CPU,两个16位的定时/计数器,一个UART,4组8位的并行10口以及256BYTE的RAM,数据总线和指令总线相分离的哈佛总线结构使片外RAM和ROM分别可以扩展到64KB。此IP核在设计过程中,ALU单元采用纯组合逻辑实现,按照所实现的算术和逻辑运算指令,分为加/减模块,乘法模块,除法模块,十进制调整模块,逻辑运算模块,以及多路选择模块。控制单元采用新的PLA硬布线逻辑代替微程序控制逻...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乘法模块RTL级图
"师概十查检图4一9指令的执行过程Fig.4一 9InstruotionPe而 rmingChart4.3.1控制器实现方式的选择根据设计方法不同，控制器的实现主要有两种:硬布线实现方式和微程序实现方式。微程序控制通过指令译码后生成的微程序产生一系列微操作控制信号，硬布线控制则是直接由指令译码后通过逻辑电路直接产生微操作控制信号。硬布线控制器是用组合逻辑实现控制码生成，直接由各种逻辑门电路和触发器等器件构成，具有速度快的特点。但一个微处理器的控制码少则几十个，多则几百个，甚至更多，要设计出能产生这么多控制信号的逻辑线路，其设计工作量很大，控制器结构非常复杂，无规律可循。而且设计完成后的任何修改都将是非常困难的。微程序设计技术是利用软件方法来设计硬件的一门技术。微程序控制的基本思想就是仿照通常的解题程序的方法，把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到一个只读存储器里。当机器运行时
6.串口单元串口测试时分为四种模式下测试:测试时设定两个独立的串口A和B，A口的输出作为B口的输入，B口的输出作为A口的输入;开始时进入复位状态，过155NS后取消复位，再经过400NS开始模式0的测试。.模式O的测试方法:1.设定A口的控制寄存器为模式0，静止接收，接收标志位为O，缓冲器设定值为10101010;B口的控制寄存器为模式0，允许接收，接收标志位为0。缓冲器设定值为101OIQ10;并且开始发送;2.过IO0ns后禁止A口发送，并且等到B口接收完数据后，设定B口控制寄存器使其禁止接收。3.检查B口的缓冲器是否收到10101010，接收错误则报错。4.过6000ns后设定A口的控制寄存器为模式0，禁止接收，接收标志位为0，缓冲器设定值为01OIO101B口的控制寄存器为模式0，允许接收，接收
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于覆盖率的功能验证方法[J]. 解咏梅,张珩,张福新. 计算机应用研究. 2005(01)
[2]算术逻辑单元的优化设计[J]. 朱一杰,张曦,俞军. 微电子学与计算机. 2004(09)
[3]微电子的过去、现在和未来[J]. 严兆辉. 科技进步与对策. 2003(07)
[4]8位MCU的技术现状与发展空间[J]. 何立民. 电子世界. 2002(08)
[5]SoC新技术——可编程逻辑IP核[J]. 李安新,周祖成. 中国集成电路. 2002(02)
[6]基于IP集成的功能增强型MCU设计[J]. 张多利,李丽,高明伦,程作仁. 微电子学与计算机. 2001(06)
[7]芯片设计中的IP技术[J]. 牛风举,朱明程. 半导体技术. 2001(10)
[8]基于IP的SOC设计[J]. 黄国勇. 世界电子元器件. 2001(09)
[9]微程序控制器的设计与实现[J]. 杨波,高德远. 计算机工程与应用. 2001(07)
[10]嵌入式系统与IP—CORE、M-CORE设计技术[J]. 李广军. 半导体技术. 2001(01)
本文编号：2949800
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乘法模块RTL级图
"师概十查检图4一9指令的执行过程Fig.4一 9InstruotionPe而 rmingChart4.3.1控制器实现方式的选择根据设计方法不同，控制器的实现主要有两种:硬布线实现方式和微程序实现方式。微程序控制通过指令译码后生成的微程序产生一系列微操作控制信号，硬布线控制则是直接由指令译码后通过逻辑电路直接产生微操作控制信号。硬布线控制器是用组合逻辑实现控制码生成，直接由各种逻辑门电路和触发器等器件构成，具有速度快的特点。但一个微处理器的控制码少则几十个，多则几百个，甚至更多，要设计出能产生这么多控制信号的逻辑线路，其设计工作量很大，控制器结构非常复杂，无规律可循。而且设计完成后的任何修改都将是非常困难的。微程序设计技术是利用软件方法来设计硬件的一门技术。微程序控制的基本思想就是仿照通常的解题程序的方法，把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到一个只读存储器里。当机器运行时
6.串口单元串口测试时分为四种模式下测试:测试时设定两个独立的串口A和B，A口的输出作为B口的输入，B口的输出作为A口的输入;开始时进入复位状态，过155NS后取消复位，再经过400NS开始模式0的测试。.模式O的测试方法:1.设定A口的控制寄存器为模式0，静止接收，接收标志位为O，缓冲器设定值为10101010;B口的控制寄存器为模式0，允许接收，接收标志位为0。缓冲器设定值为101OIQ10;并且开始发送;2.过IO0ns后禁止A口发送，并且等到B口接收完数据后，设定B口控制寄存器使其禁止接收。3.检查B口的缓冲器是否收到10101010，接收错误则报错。4.过6000ns后设定A口的控制寄存器为模式0，禁止接收，接收标志位为0，缓冲器设定值为01OIO101B口的控制寄存器为模式0，允许接收，接收
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于覆盖率的功能验证方法[J]. 解咏梅,张珩,张福新. 计算机应用研究. 2005(01)
[2]算术逻辑单元的优化设计[J]. 朱一杰,张曦,俞军. 微电子学与计算机. 2004(09)
[3]微电子的过去、现在和未来[J]. 严兆辉. 科技进步与对策. 2003(07)
[4]8位MCU的技术现状与发展空间[J]. 何立民. 电子世界. 2002(08)
[5]SoC新技术——可编程逻辑IP核[J]. 李安新,周祖成. 中国集成电路. 2002(02)
[6]基于IP集成的功能增强型MCU设计[J]. 张多利,李丽,高明伦,程作仁. 微电子学与计算机. 2001(06)
[7]芯片设计中的IP技术[J]. 牛风举,朱明程. 半导体技术. 2001(10)
[8]基于IP的SOC设计[J]. 黄国勇. 世界电子元器件. 2001(09)
[9]微程序控制器的设计与实现[J]. 杨波,高德远. 计算机工程与应用. 2001(07)
[10]嵌入式系统与IP—CORE、M-CORE设计技术[J]. 李广军. 半导体技术. 2001(01)
本文编号：2949800
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