用fpga开发与8051单片机完全兼容的ip内核

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1、目录摘要3Abstract4第一章绪论5§1.1集成电路设计简介51.1.1集成电路发展简史51.1.2集成电路设计流程61.1.3集成电路设计方法8§1.2VHDL语言简介81.2.1硬件描述语言81.2.2VHDL语言9§1.3MCS-51单片机简介101.3.1单片机的产生和发展101.3.2IntelMCS－51单片机11§1.4开发工具的选择111.4.1VHDL开发工具111.4.2Altera公司的Max＋PlusII121.4.3Altera公司的QuartusII121.4.4Ald

2、ec公司的ActiveHDL121.4.5其他辅助工具13§1.5本次毕业设计的意义及目标131.5.1毕业设计的意义131.5.1毕业设计的目标14第二章系统总体规划与构思15§2.1MCS-51单片机的总体结构152.1.1MCS－51单片机硬件结构的特点152.1.2MCS-51单片机的引脚描述152.1.3MCS－51片内总体结构17§2.2MCS-51单片机的指令分解192.2.1CPU时序192.2.2指令分解20§2.3各部分模块的初步划分222.3.1总体设计思想222.3.2各模块的

3、划分222.3.3各模块的简单说明24第三章译码/控制模块的实现26§3.1译码/控制模块设计思想263.1.1模块功能263.1.2设计思想26§3.2译码/控制模块的实现过程273.2.1接口及控制信号27第四章总结与展望33§4.1阶段成果和心得33§4.2不足与展望334.2.1存在的不足334.2.2改进意见34附录35参考文献35摘要MCS-51是Intel公司生产的其中一个单片机系列的名称。该系列单片机诞生于1980年，功能强大、应用方便，已成为单片机领域的实际标准。而VHDL语言则是应

4、用广泛的一种硬件描述语言，目前越来越多的厂商、科研机构在使用VHDL语言进行系统开发。本文详细介绍应用VHDL语言进行MCS－51兼容单片机开发的过程，包括指令的分解、模块的划分以及功能的实现等。其中，重点讲述控制/译码模块的实现。关键词：硬件描述语言，机器周期，指令周期AbstractMCS-51isthenameofaMicroChipUnit(MCU)thatproducedbyIntelCorporation.TheseMCUswerefirstproducedin1980.Ithaspowe

5、rfulfunctionandcanbeeasilyused,soitbecomesthestandardoftheMCUs.AndVHDL(VHSICHardwareDescriptionLanguage)isakindofHDL(HardwareDescriptionLanguage),whichisappliedextensively.Moreandmoreelectroniccompanyandorganizationdeveloptheirsystembyusingthislanguage.

6、ThisarticlewillintroducehowtouseVHDLtodevelopaMCUthatiscompatiblewithMCS-51,includingthedecompositionofmachinecommand,divisionoffunctionmodel,therealizationofeachmodel,andsoon.Andamongall,itwillgointomuchgreaterdetailonthesubjectoftherealizationofcontro

7、ller/decoderunit.keywords:HDL,machinecycle,commandcycle第一章绪论§1.1集成电路设计简介1.1.1集成电路发展简史自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路（IntergratedCircuit—简称IC）后，随着硅平面技术的发展，二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路，它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。回顾集成电路的

8、发展历程，我们可以看到，自发明集成电路至今40多年以来，"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路（SSI）到今天特大规模集成电路（ULSI）发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a-chip）的过程。在这历史过程中，世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了三次变革。第一次变革：以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。70年代