河北经贸大学经济管理学院毕业论文基于EDA技术的MCS-51IP核设计及其研究扩展专业名称：电子信息工程班级：C电子08-1班学生姓名：窦建杰指导教师：王琳丽完成时间：2012年5月摘要伴随着微电子技术的进步，集成电路设计正在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展，电子设计自动化(EDA)技术逐渐成为重要的电子设计方法，己广泛应用于模拟与数字电路系统设计等许多领域。本论文主要进行了基于EDA技术的MCS一51IP核设计及其扩展研究，应用EDA技术设计实现基于MCS一51的单片机IP核，在此基础之上，提出了一种基于MCS-51的可扩展多功能单片机IP核。主要包含下列内容：首先介绍了EDA技术的概念、特点、应用形式及其设计方法，对设计所用的语言、实现载体、设计工具进行了展开。其次，采用VHDL语言，设计实现了MCS一51单片机IP软核。同时，以Altera公司FPGA为载体，验证了各部分功能。在设计中，对MCS-51做了部分功能的改进和优化。最后，本文针对FPGA的可重构性及IP软核的可修改性，提出对MCS-51单片机IP核迸行扩展，实现可扩展多功能单片机IP核的设想，即根据系统功能与需求增减MCS一51软核指令集和外围设备，以实现硬件结构与系统功能最佳匹配、硬件结构与工程应用要求最佳匹配的可编程片上系统。关键词EDA；IP核；MCS一51；可扩展AbstractWiththedevelopmentofmicroelectronicstechnology，thedesignofICisceaselesslydevelopinginthedirectionofextra-large，ultra—lowpowerconsumpfionandsuper-highspeed.ElectronicDesignaAutomation(EDA)technologyhasbecomeallimportantelectronicdesignmethod．Andithasbeenwidelyusedinanalogcircuitsdesign，digitalcircuitsdesignandmanyotherfields．Inthisdissertation．aMCS．51IPcorehasbeendesignedbasedonEDAtechnology,furthermore．aresearchoftheextensionoftheMCS-51IPhasbeenmade．Specifically,fourcomputerinterfacecontrollerIPcoresandoneSCMIPcorearedesignedbasedonEDAtechnology,onthisbasis，anexpansible，multifunctionalSCMIPcoreispresented．Thispapermainlyincludesfollowingcontent.Firstly,thepaperintroducestheconcept，characteristics，applicationsanddesigntechniquesofEDA．Designlanguage．FPGAandIDEwhichaleusedinthispaperarerespectivelyintroduced．Secondly,inQuartusII6.0IDEfourinterfacecontrollercores．WhicharedesignedusingVHDL．Further，aMCS-51IPcoreisdesigned．Atthesametime，somefunctionshavebeenvalidatedontheFPGA．SomeimprovementandoptimizationaremadeinthedesignofinterfacecontrollerIPcoreandMCS-51IPcore．Finally，accordingtoreconfigurablenatureofFPGAandmodifiablenatureofIP，thisdissertationpresentsathoughtofmakingamultipleMCS-51IPcore．inwhichinstructionsandperipheralscanbeaddedeasilytothiscorethroughstandardinterfaces．KeyWordsEDA；IPcore；MCS-51；expansible目录1绪论...................................................................................................11.1研究背景与意义...................................................11.2本文主要研究内容............................................22EDA技术概述.............................................................................32.1EDA技术简介..............................................................32.1.1EDA技术的概念及其特点..................32.1.2基于EDA技术的设计方法..............42.2硬件描述语言..........................................................52.3FPGA/CPLD....................................................................................62.4IP核............................................................................................62.5设计工具一QuartusII.......................................................72.6小结..............................................................
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