EDA技术在教学实践中的研究与应用

• 作 者: 高昀
• 出 处: 电子科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: EDA 教学实践 IP核 MCS-51

伴随着微电子技术的进步,集成电路设计正在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展,电子设计自动化(EDA)技术逐渐成为重要的电子设计方法,己广泛应用于模拟与数字电路系统设计等许多领域。在教学实践中,EDA仿真软件的优点正好能弥补传统的电子技术实验的不足。本论文主要进行了基于EDA技术的MCS-51IP核设计及其扩展研究,应用EDA技术设计实现多个接口控制器IP核和基于MCS-51的单片机IP核,在此基础之上,研究了一种基于MCS-51的可扩展多功能单片机IP核。主要包含下列内容:首先介绍了EDA技术的概念、特点、构成要素、应用形式及其设计方法,对设计所用的语言、实现载体、设计工具进行了展开。其次,在QuartusII5.0开发环境下采用VHDL语言,设计了4个接口控制器IP核,包括:可编程定时/计数器8254、可编程中断控制器8259、可编程通用并行接口8255、可编程通用异步收发器8250。并且,设计了MCS-51单片机IP软核。在设计中,对各接口控制器和MCS-51做了部分功能的改进和优化。最后,本文针对FPGA的可重构性及IP软核的可修改性,提出对MCS-51单片机IP核进行扩展,实现可扩展多功能单片机IP核的设想,即根据系统功能与需求增减MCS-51软核指令集和外围设备,以实现硬件结构与系统功能最佳匹配、硬件结构与工程应用要求最佳匹配的可编程片上系统。