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时间:2017-12-30
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1、电子科技大学硕士学位论文LPC总线接口UART控制器FPGA实现姓名:唐建申请学位级别:硕士专业:电子与通信工程指导教师:魏平;周勇20080501摘要随着微电子技术的快速发展,电子设备逐渐向着小型化、集成化方向发展;人们在要求设备性能不断提升的同时,还要求设备功耗低、体积小、重量轻、可靠性高。同样在我军武器装备的研制过程中,也对各武器装备都提出了新的要求,特别是针对单兵配备的便携设备,对体积、功耗、扩展性的要求更是严格。在某手持式设备的开发项目中,需要设计一块接口板,要求实现高达8个串行口扩展以及能源管理和数字输入输出接口等功能,该接口板与处理器模块的连接总线采
2、用LPC总线,整个手持设备除了对功能有基本的要求以外,对体积及功耗都提出了极高的要求。针对项目的具体设计要求,经过与传统设计方法的比较,我们决定采用FPGA来实现LPC接口及UART控制器功能。论文的主要目标是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的实现。对于各模块中的关键的功能部分,文中对其实现都进行了详细的说明。整个设计全部采用硬件描述语言(HDL)实现,并且采用了分模块的设计风格,具有很好的重用性。为了在硬件平台上验证设计,还实做了FPGA验证平台,并用C语言编写了测试程序。经过验证,该方案完全实现了接口板的功能要求,并且满足体积和功耗上的要求,取得了良好
3、的效果。论文通过采用FPGA作为电路设计的核心,以一种新的数字电路设计方法实现电路功能;旨在通过这种方式,不断提高设备的性能并拓展设计者思想。关键字:LPC总线,FPGA,异步通讯控制器UART,HDLAbstractWiththerapiddevelopmentofmicroelectronicstechnology,electronicequipmentbecomesmallerandintegrated.inthecontinuousupgradingofequipmentrequlrementsatthes锄etime,alsocalledlow.powe
4、rdevices,smallsize,lightweight,highreliability.Inthedevelopmentofthearmy'sweaponsandequipment,allequlpmenthave敏ldednewrequirements,particularlyforsoldierportableequipment,theSIZe,Dowerconsumptionandconnectivityhavethemorestringentrequirements‘hlahalld.helddevicedevelopmentprojects,the
5、needtodesignaninterfaceboard,cailedforuptoeightserialportexpansionandenergymanagementanddl舀taLlinput.outplltinterface,ere,theinterfaceboardconnecttheprocessorbyLPCbus,thewholeh锄dhelddeVicesinadditiontoabasicfunctionoftherequest,theS1zeandpowerhaVeraisedaveryhighdemand.Forthespecificpr
6、ojectdesignrequirements,a]Rcrcomp碰ngwiththetraditionalmethodsofdesign,wedecidedtousetheFPGAtoacllieveLPCinterfaceandUARTcontrollerfunction.hlmisp印er,themainobjectivesistocompletetheLPCinterface’sUARTcontr01lerinFPGA.EntiredesignsBsesthehardwaredescriptionlanguage(HDL)torealizecomplete
7、ly,andthedetailofdesignrealizationisdiscussed·Paperusmgsub-moduledesignstyle,hasagoodreusability.hordertoverifythedesign,aFPGAverificationplatformsisalsodoneandClanguageusedtopreparethetestprocedure.Afterverification,thedesignhas如llyfunctionalrequirementsoftheinterfaceboard,andmeetthe
8、sizea
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