微机原理及接口实验_实验一.ppt

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1、微机原理及接口技术FPGA中8051核原理介绍51核发光二极管及按键实验实验介绍本实验分为两部分，首先进行51核的介绍，包含通常使用的51单片机及FPGA中51核的原理，通过对比，了解两者的异同。在了解了51原理后结合51核在FPGA中进行原理实现，再基于FPGA中使用工具进行51核的编程。在开发板中进行发光二极管实验，按键实验。2单片机概述单片机即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片中，构成一个完整的微型计算

2、机。因此单片机早期的含义为单片微型计算机（singlechipmicrocomputer），直接译为单片机，并一直沿用至今。3单片机应用单片机面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展，它在芯片内集成了许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O口、PWM、WDT等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机（microcomputer）传统的体系结构，所以更为确切反映单片机本质的名称应是微控制器。451单片机简介--1一常用51单片机简介ST

3、C89系列单片机原理551单片机简介--2主要包括：8051微处理器（高速，低功耗)RAM(程序运行时堆栈区)ROM(程序代码存储区)UART(串行口)EEPROM(掉电不丢失)A/D,ISP,看门狗四个8位并行端口651单片机简介--3751单片机简介--4STC89系列单片机有多个型号，每个型号的ROM空间及FLASH大小都有区别，同时运行的时钟也有区别。851单片机简介--52.51单片机外形图9四个并行双向数据端口：P0(内部无上拉电阻)P1(通用IO口)P2(通用IO口）P3(多复用口，有第二功能)RST—复位信号R

4、XD---串口接收TXD---串口发送XTAL2，XTAL1–时钟输入VCC，VSS----电源输入51单片机简介--610主要性能:51单片机简介--73.接口电路1151单片机简介--8二FPGA内51核简介1.单片机核系统构建MCS51系列单片机的CPU也属于CISCCPU。K8051单片机是以由VQM原码（VerilogQuartusMappingFile）表达的，在QuartusII环境下能与VHDL、Verilog等其他硬件描述语言混合编译综合，并在单片FPGA中实现全部硬件系统，并完成软件调试。1251单片机简介

5、--9与前面介绍的CPU相同，K8051单片机核也含有8位复杂指令CPU，存储器采用哈佛结构，K8051的指令系统与8051/2、8031/2等完全兼容，硬件部分也基本相同。1351单片机简介--10主要区别：1.K8051以网表文件存在，要下载到FPGA中才能工作，普通的8051则以硬件方式存在的。2.K8051无内部ROM和RAM，所有的程序在ROM和内部RAM都必须外接，普通的8051芯片的RAM是在内部的，外部的RAM以总线方式连接到P0口3.以软核方式存在能进行硬件修改和编辑，可以做成SOC（片上系统）。4.K805

6、1的4个I/O口是分开的，其输入为P0I，输出为PO1，如要实现双向功能，要接外部电路。1451单片机简介--11引脚功能：15单片机信号端口类型功能说明ROMadr[15..0]输出程序存储器地址总线ROMdaO[7..0]输入程序存储器数据总线NMOE输出程序存储器输出使能，低电平有效RAMadr[7..0]输出片内RAM地址总线RAMdaI[7..0]输出片内RAM数据输入总线（由单片机核输出）RAMdaO[7..0]输入片内RAM数据输出总线FOE输出片内RAM数据输出使能，低电平有效FWE输出片内RAM数据写入使能，

7、低电平有效SFROE输出外部特殊寄存器输出使能，低电平有效SFRWE输出外部特殊寄存器写入使能，低电平有效NESFR输入如果没有外部特殊寄存器，拉高此电平P0O[7..0]输出P0口数据输出端，8位P1O[7..0]输出P1口数据输出端，8位P2O[7..0]输出P2口数据输出端，8位P3O[7..0]输出P3口数据输出端，8位P0I[7..0]输入P0口数据输入端，8位P1I[7..0]输入P1口数据输入端，8位P2I[7..0]输入P2口数据输入端，8位P3I[7..0]输入P3口数据输入端，8位P0E[7..0]输出P0

8、口作为双向口的控制信号8位，执行输出指令时，为低电平P1E[7..0]输出P1口作为双向口的控制信号8位，执行输出指令时，为低电平P2E[7..0]输出P2口作为双向口的控制信号8位，执行输出指令时，为低电平P3E[7..0]输出P3口作为双向口的控制信号8位，执行输出指令时