浅议基于8051ip核soc平台的研究与设计

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1、分类号：TN429密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于8051IP核SoC平台的研究与设计张小军申请学位级别：硕士学位专业名称：计算机应用技术指导教师姓名：陈新华职称：教授山东科技大学二零零七年五月论文题目：基于8051IP核SoC平台的研究与设计作者姓名：张小军入学时间：2004年9月专业名称：计算机应用技术研究方向：微机及微电子指导教师：陈新华职称：教授论文提交日期：2007年5月论文答辩日期：2007年6月10日授予学位日期：STUDYANDDESIGNOFTHESOCPLATFORMBASEDON8051IPADissertationsu

2、bmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyZhangXiaojunSupervisor:ProfessorChenXinhuaCollegeofInformationScienceandEngineeringMay2007声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴

3、定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitu

4、te.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要片上系统(SystemonChip，SoC)技术是21世纪集成电路发展的重要方向。本论文来源于导师的教育厅重点科研项目“基于嵌入式SoC智能信息家电集成电路的研究与设计”，主要开展了关于SoC软核的研究与设计，设计了一个基于8051IP核的SoC系统平台。该系统平台应用8051IP软核为微控制器，选择易于与MCU连接的Wishbone总线作为系统总线。通过外部RAM的访问时序以模拟Wishbone总线的时序，实现了Wishbone总线与8051的桥接。外扩了一个通用的I/O口（P4端口），设计

5、了家用电器常用的三个IP软核SPI、I2C和PWM控制器，增强了8051IP控制器的功能，成功搭建了家用电器的控制器SoC开发平台。在此基础上，实现了一个无线数据采集系统。本平台应用QuartusIIEDA集成开发工具进行设计，用MENTOR公司的ModelsimSE6.2b仿真软件，对各个软核进行了较完整的测试仿真。使用SynplifyPro8.1进行综合，得到了符合要求的电路和门级网表。以Altera的CycloneII组成的DE2实验板为验证平台，采用I2C总线接口的存储器AT24C64芯片和SPI总线接口的无线模块PTR8000，搭建了无线数据采集测试

6、系统。经测试，各个模块运行正常，各项指标满足系统的需要，达到了设计要求。设计的无线数据采集系统工作正常。该系统采用自顶向下（“Top-Down”）的设计方法和自底向上（“Botom-Up”）的测试方法，采用硬件描述语言进行了RTL级的描述，完成了SPI、I2C、PWM软核的前端设计。关键词：SoC；8051IP核；Wishbone总线；家用电器山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThetechnologyofSoC(SystemonaChip)hasbeenaimportantdirectionofICdesignin21stcentury.Thepa

7、percomefrommentor’seducationdepartmentproject“ResearchandDesignICoftheintelligentInformationAppliancebasedonembeddedSoC”,andmainlystudyanddesigntheSoCsoftcores,anddesignaSoCplatformbasedon8051IP.Theplatformverifiesthe8051IPandselectstheWishboneastheinterconnectionbusbetweenIPcoresan

8、dMCU.Byaccessingtot