基于8051IP的8位.ppt

1、摘要：基于8051单片机的8位单片机芯片设计，超大规模集成电路设计第三部分吴其荣，8位单片机芯片设计概述，8位单片机芯片系统架构，超大规模集成电路软硬件协同设计，超大规模集成电路逻辑综合，基于8051单片机的射频识别阅读器控制器芯片系统设计，8051单片机总体设计方法，系统架构，软件开发方法，软硬件协同仿真，MSC-51概述，8位单片机行业标准，英特尔MSC-51 8位单片机，通用单片机8052，8位单片机， 16位微控制器和其他专用微控制器8位微控制器RISC指令系统实时控制系统8051MCU芯片应用8051MCU芯片市场，MCS-51基本架构，ALU专用寄存器ACC(累加器)，B寄存器(乘

2、法和除法数据)，PSW(程序状态寄存器)SP(堆栈指针)，DPTR(数据指针)，LP0-3(端口0-3锁存器)，SBUF(串行数据缓冲器)，TR(定时器)，CR(控制器)，PC(程序)只读存储器。 其他数字电路和模拟电路，MCS-8051架构图，MCS-51架构特点，符合行业标准的哈佛架构RISC指令系统，程序存储器和数据存储器三种总线结构：控制总线，位地址线和位数据线存储器结构：程序存储器，内部数据存储器，内部字节通用寄存器和特殊寄存器位可编程定时器计数器中断控制器异步串行通信接口，汽车系统应用方案-MOTOROLA68HC05B6示例，汽油发动机管理，柴油发动机电子喷射等。电子驱动控制和其

3、他动力传输系统。通信系统和全球定位系统。传感器系统：轮胎压力检测传感器等。视听系统、汽车DVD等电源管理系统。设计层、系统层、逻辑层、晶体管层、版图层、设计方案、软硬件协同设计步骤、设计流程、设计工具、软件开发环境Keil51和单片机实验板。程序编译、调试和数据下载。数据转换：十六进制到二进制函数模拟：verilog_xl modelsim和其他设计综合编译器：静态时序分析3360点，珍珠。自动布局和布线：东南，SOC42，Astro。布局验证：大力士-2，德古拉。后模拟：N a n o S i m，Hspice，实现过程，0.35微米或0.18微米SiCmos工艺1P4M-1P6M，金属铜布

4、线支持数模混合信号电路存储器编译器，存储器布局只读存储器采用可编程只读存储器或屏蔽只读存储器或闪存工艺。，8位机应用程序，C语言和ASM汇编语言8051行业标准指令系统，111条指令逐个执行，支持数据通信接口，软件开发环境，Keil51等开发工具支持通用8位机和专用8位主机和目标机软件仿真器，DP-51H仿真器简介，集成PHILIPS 80C51单片机开发平台Keil51系统编程和调试程序图形界面，易于使用，支持PC、 RS232串口连接DPFLASH下载器下载软件调试软件监控程序Keil C51评估版带ISP功能32KB SRAM键盘/显示电路RS485 128*64点阵液晶接口TCP/IP

5、以太网接口USB 2.0接口CAN 2.0B应用程序支持上述模块。 只读存储器数据转换(1)，Keil51输出程序的二进制ex文件，将ex文件编译成二进制文件，并执行hex2dual.exe命令语法Hex2dual.exe文件名十六进制。LCM cs2 _ c0mequ 4004h LCM cs2 _ datequ 4005h LCM CS1 _ comequ 4000h LCM CS1 _ datequ 4001h ORG 8000h AJMPMAIN ORG 8100h，000000001 10000000001110100000111110000100010000000111100011

6、 000000011111 00000001111111111100000000000001111std _ logic中的时钟信号reset :-复位signa rom _ data _ o : out STD _ logic _ vector(7 down to 0)；std _ logic _ vector中的数据输出rom _ adr _ i : in std _-地址结束mc8051 _ rom。硬件和软件联合仿真，00000001，1000000 011101101 1000001 0011100 00100000 1011000100，028000021005d 33601081

7、00075813 c 20 b 30 f 313530 B3 FD 3127 c 290 C2 a9操作距离可达10厘米；里面有一个加密单元；通过接口与微控制器连接，同时具有内部地址锁存器和中断引线；灵活的中断处理机制；能够自动监控通过并行接口连接的微控制器的类型；先进先出缓冲器，64字节；可编程定时器；有一个唯一的号码；支持字节或位的帧传输；MF RC500在射频识别读卡器中的应用适用于基于国际标准化组织/国际电工委员会14443A标准的各种应用，要求低成本、小尺寸、高性能和单电源无接触通信。公共交通枢纽；手持终端；非接触式电脑终端；非接触式公用电话、计量等。SCUME002芯片，基于单片机

8、8051软核的系统架构设计。基于牛至组织提供的标准8051软核，对其进行了优化和完善(低功耗控制、输入输出端口优化)。将IIC和CAN总线控制器软核集成在一起，形成一个简单的片上系统SOCS对SCUME002芯片的各个功能单元进行功能仿真，模拟一个应用程序，并验证芯片功能。SMIC (SMIC) 0.18 1P6M工艺，液晶显示模块和微控制器之间的硬件连接，行驱动器和列驱动器与微处理器之间的连接。通常需要考虑接口的逻辑设计和接口的时序设计。照片。接口的逻辑设计是根据液晶显示模块提供的接口信号和微处理器系统读写外部输入输出设备的操作方式，为微处理器系统设计硬件接口电路来控制液晶显示模块。时序设计

9、是根据所设计的硬件接口电路和微处理器系统运行的外部输入输出设备的读写时序，设计出能够满足液晶显示模块读写时序要求的实现时序。射频识别读卡器初始化软件设计，实现功能：LCM点阵图形的液晶显示在DP-51h实验仪上完成，而“四川大学微电子射频识别设备跟踪系统”和“四川大学微电子射频识别专用单片机芯片”的分页显示在液晶显示屏上实现。如果按下键1，将显示上一页，发光管LED1LED3将同时打开；按键2显示下一页。同时，指示灯1和指示灯3熄灭，蜂鸣器鸣响。液晶显示程序被编译并下载到单片机实验板上的存储器中。运行程序。SCUME002架构，性能参数mc8051IP内核，最大中央处理器速度50MH。VDD

10、3.3v，最大功耗10mw，ROM 4KB，片外ROM 64KB，RAM 128B，片外64KB，2个定时器，2个外部中断，4个双向I/O端口，P1-P4(包括多功能端口)，2个异步串行通信端口，2个异步串行通信端口，IIC接口，CAN接口，smic0181P4M进程，占地1.5平方毫米，mcu 8051概述，同步设计和优化架构，速度可提高10倍，平均指令周期占2。完全符合MCS-51标准，指令集与工业标准8051微控制器兼容，具有全定时/计数器和串口单元号，可通过特殊功能寄存器使能，选择是否使用并行乘法单元实现乘法指令，选择是否实现十进制调整指令，无需多选输入输出端口128字节内部内存。拥有

11、64k字节只读存储器和64k字节随机存取存储器的许可。GNU LGPL，源代码可以免费获得，独立于进程，具有清晰的架构，清晰的VHDL源代码注释和易于扩展。通过在VHDL中定义常数，可以实现参数化设计。MC8051结构，MC8051VHDL，VHDL实体实体名称。vhd VHDL体系结构实体名称包含逻辑的模块的vhd，仅连接子模块的模块的vhd。vhd entity-name _ struc _ CFG。vhd、mc8051层次结构、MC8051结构、不带寄存器定时器/计数器的同步单时钟存储器接口、串行接口和中断可以配置，-选择应该实现多少定时器/计数器单元-默认： 1常数c _ impl _

12、 n _ tmr:整数：=1；-选择应该实现多少个串行接口单元-默认值： C_IMPL_N_TMR -(不要更改！)-常数C _ IMPL _ SIU _ :整数：=C _ IMPL _ N _ TMR；-选择应该实现多少外部中断输入-默认值： IMPL-不变！)-常数IMPL :整数：=IMPL :-。微控制器在正常工作时消耗11 ma和20 ma，在空闲状态时消耗1.7mA和5mA，掉电模式为0.005mA0.05mA和0.05mA，如下所示：2。I/O端口优化：在软核代码的顶层文件mc8051_top_struc.vhd中，修改相应的信号图，提高其二次功能；定义双向并行端口p0p3，而不

13、是原来的单向并行端口。由于8051微控制器软核不是基于wishbone片上总线，首先根据WISHBONE规范，确定IIC软核各端口信号的含义，并据此确定如何利用8051微控制器软核的端口引线(或它们的组合)来集成IIC总线控制器软核。具体如下(省略部分信号连接):wb_adr _i(2:0):在IIC软核中，wb_adr _i(2:0)被定义为无符号类型。因此，在集成期间，P1(2:0)必须在连接WB之前强制从std_logic类型转换为无符号类型。Wb_dat_i(7:0)和wb_dat_o(7:0):直接连接到8051内核的P0端口。3.wb_cyc_i和wb_stb_i:它们与P1.3和p1.4. 4的解码输出相连。scl和sda:根据惯例，scl和sda通常分别由P1端口的第6位和第7位复用。因此，scl和sda分别连接到8051微控制器软核的P1.6和P1.7。控制器局域网，即控制器局域网，是世界上使用最广泛的现场总线之一。有两种形式的CAN:11位id标识符的BasicCAN和29位ID标识符的