基于8086单芯片计算机外设ip软核设计技术的研究论文

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1、基于8086单芯片计算机外设IP软核设计技术的研究摘要ITRS预计到2010年时半导体工艺技术将进入45纳米阶段，单个芯片可以集成数十亿计的晶体管。基于这种技术发展的趋势，单台PC机的全部电路(显示器和键盘除外)都可以集成到一块芯片实现单芯片计算机。本论文工作围绕基于8086的单芯片计算机最小集项目开展研究，采用IP／SoC的设计方法，设计了最小集中两个重要的外设IP电路一可编程外围接口IP与可编程外围定时／计数器IP，并实现了这两个IP分别与8255和8254芯片指令集兼容，最后实现了两个IP在

2、单芯片计算机平台中的集成验证。为了增加整个芯片平台的可测性与可调试性，本论文讨论了目前流行的边界扫描测试技术，设计了边界扫描测试电路一JTAG调试模块，增强了芯片的可测试性与可调试性。实验结果显示，两个外围IP与JTAG调试模块都能很好的满足设计的要求。主要工作和取得的成果如下：1)探讨了一种基于8086CPU核的单芯片计算机平台的架构，设计两款外围接口IP软核a8255和a8254，并对其进行IP独立验证，实现基于8086单芯片计算机平台的最小集搭建；2)设计基于IEEE1149．1标准的JTA

3、G调试模块，为单芯片计算机提供测试与调试端口。关键词：系统芯片单芯片计算机接口IP调试模块JTAGnTheResearchondesignmethodologyofseveralperipheralsoftIPsin8086一basedSingle—-ChipPCAbstractITRSexpectedthatsemiconductortechnologyscalewouldenter45·nanometereraintheyearof2010andmorethanonebilliontransi

4、storswouldbeintegratedintoaSinglechip．Accordingtothistrend，allcircuitmodules(exceptmonitorandkeyboard)ofsinglePCcanbeintegratedinachip，whichisthesingle-chipcomputer．Theresearchinthisthesisisbasedontheprojectoftheminimumsetof8086-basedSingle—ChipPC．Int

5、hispapertheauthoradoptedtheIP／SoCdesignmethodologyanddesignedtwoimportantperipheralIPs-programmableperipheralinterfacea8255IPandprogrammableperipheralintervaltimera8254IP．ThesetwoIPsarefullyinstruction-levelcompatiblewith8255chipand8254chip．Thentheint

6、egrationverificationofthemintoasingle—chipcomputerplatformisrealized．Inordertoincreasetestabilityanddebuggabilityoftheplatform，thispaperalsodiscussedboundary-scantechniqueanddesignedtheboundary·scancircuit—JTAGdebuggingmodule．experimentalresultsshowth

7、atboththetwoperipheralIPsandJTAGdebugmodulecanwellmeetthedesignrequirements．mainWOrkandachievementsareasfollows：1)Akindof8086CPU—basedsingle—PCplatformarchitectureisdiscussedanddesignoftwoperipheralIPcoresa8255anda8254areimplemented．Independentfunctio

8、nalverificationofthemanditintegrationintotheminimumsetofSingle-ChipPCplatformisalsodiscussed；2)DesignofJTAGdebugmodulebasedonIEEE149．1standardispresentedtoaffordtestanddebuginterfaceforSingle-ChipPC．Keywords：System—on·a—Chip，Single—ChipPC，Inte