八位微控制器的设计

发布时间：2017-07-08 07:30

  本文关键词：八位微控制器的设计

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【摘要】：8位微控制器简称MCU是将时钟、定时器、ROM/RAM、寄存器组、算术逻辑单元ALU、系统指针SP、I/O端口等集成在一个芯片上的微型计算机系统。它主要在智能测控、机器自动化、通讯等领域应用广泛。 本文通过对MCS-51体系的结构、系统的时序以及其指令集的学习与深入研究,设计出一个兼容51MCU指令集的8位微处理器。 本文设计的8位微处理器采用自顶向下的设计方法,对每层每个模块逐步的细化,在quartus II软件中通过Verilog HDL语言来完成算术逻辑单元ALU、译码器、时钟、RAM/ROM、串行口、计数器、中断等模块的设计,并利用modelsim来对各模块进行仿真验证,而且添加了IIC总线。 最后,利用modelsim来对所设计的8位微处理器进行整体的仿真与验证。
【关键词】：微控制器 Verilog HDL 现场可编程门阵列
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 微控制器的发展和意义7-8
• 1.2 微控制器的设计技术8-10
• 1.3 FPGA平台的简介10
• 1.4 论文结构及主要研究内容10-12
• 第二章 微控制器的结构12-24
• 2.1 微控制器的体系结构12-13
• 2.2 微控制器的寄存器13-15
• 2.3 微控制器的指令集设计15-23
• 2.4 小结23-24
• 第三章 微控制器的各功能模块设计24-46
• 3.1 译码器设计24-26
• 3.2 算术逻辑单元设计26-31
• 3.3 定时器设计31-36
• 3.4 存储器设计36-40
• 3.5 中断设计40-45
• 3.6 小结45-46
• 第四章 微控制器接口的设计46-59
• 4.1 微控制器的外围I/O口的设计46-48
• 4.2 串行口的设计48-53
• 4.3 IIC总线的设计53-58
• 4.4 小结58-59
• 第五章 基于FPGA平台的微控制器系统功能仿真和验证59-73
• 5.1 基于FPGA平台的MCU仿真和验证流程59-60
• 5.2 MCU中各个IP模块的仿真60-70
• 5.3 微控制器整体验证70-72
• 5.4 小结72-73
• 第六章 总结73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王长宏 ,陈朝阳 ,邹雪城 ,应建华;Verilog HDL设计实例及其仿真与综合[J];电子工程师;2001年12期

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4 张俊谟;;单片机的发展与应用[J];电子制作;2007年08期

5 王瑞;游志宇;杜杨;王军;;MC8051单片机IP核的FPGA实现与应用[J];电子设计工程;2009年01期

6 张有志,孙科;一种基于FPGA的微处理器系统[J];山东大学学报(工学版);2003年04期

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10 袁本荣 ,刘万春 ,贾云得 ,朱玉文;用Verilog HDL进行FPGA设计的一些基本方法[J];微计算机信息;2004年06期

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本文编号：533596