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《微機(jī)原理及接口實(shí)驗(yàn)_實(shí)驗(yàn)一.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、微機(jī)原理及接口技術(shù)FPGA中8051核原理介紹51核發(fā)光二極管及按鍵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)介紹本實(shí)驗(yàn)分為兩部分,首先進(jìn)行51核的介紹,包含通常使用的51單片機(jī)及FPGA中51核的原理,通過(guò)對(duì)比,了解兩者的異同。在了解了51原理后結(jié)合51核在FPGA中進(jìn)行原理實(shí)現(xiàn),再基于FPGA中使用工具進(jìn)行51核的編程。在開(kāi)發(fā)板中進(jìn)行發(fā)光二極管實(shí)驗(yàn),按鍵實(shí)驗(yàn)。2單片機(jī)概述單片機(jī)即把組成微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件,如中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、輸入/輸出接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通信接口等集成在一塊芯片中,構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算
2、機(jī)。因此單片機(jī)早期的含義為單片微型計(jì)算機(jī)(singlechipmicrocomputer),直接譯為單片機(jī),并一直沿用至今。3單片機(jī)應(yīng)用單片機(jī)面對(duì)的是測(cè)控對(duì)象,突出的是控制功能,所以它從功能和形態(tài)上來(lái)說(shuō)都是應(yīng)控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,它在芯片內(nèi)集成了許多面對(duì)測(cè)控對(duì)象的接口電路,如ADC、DAC、高速I/O口、PWM、WDT等。這些對(duì)外電路及外設(shè)接口已經(jīng)突破了微型計(jì)算機(jī)(microcomputer)傳統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),所以更為確切反映單片機(jī)本質(zhì)的名稱應(yīng)是微控制器。451單片機(jī)簡(jiǎn)介--1一常用51單片機(jī)簡(jiǎn)介ST
3、C89系列單片機(jī)原理551單片機(jī)簡(jiǎn)介--2主要包括:8051微處理器(高速,低功耗)RAM(程序運(yùn)行時(shí)堆棧區(qū))ROM(程序代碼存儲(chǔ)區(qū))UART(串行口)EEPROM(掉電不丟失)A/D,ISP,看門狗四個(gè)8位并行端口651單片機(jī)簡(jiǎn)介--3751單片機(jī)簡(jiǎn)介--4STC89系列單片機(jī)有多個(gè)型號(hào),每個(gè)型號(hào)的ROM空間及FLASH大小都有區(qū)別,同時(shí)運(yùn)行的時(shí)鐘也有區(qū)別。851單片機(jī)簡(jiǎn)介--52.51單片機(jī)外形圖9四個(gè)并行雙向數(shù)據(jù)端口:P0(內(nèi)部無(wú)上拉電阻)P1(通用IO口)P2(通用IO口)P3(多復(fù)用口,有第二功能)RST—復(fù)位信號(hào)R
4、XD---串口接收TXD---串口發(fā)送XTAL2,XTAL1–時(shí)鐘輸入VCC,VSS----電源輸入51單片機(jī)簡(jiǎn)介--610主要性能:51單片機(jī)簡(jiǎn)介--73.接口電路1151單片機(jī)簡(jiǎn)介--8二FPGA內(nèi)51核簡(jiǎn)介1.單片機(jī)核系統(tǒng)構(gòu)建MCS51系列單片機(jī)的CPU也屬于CISCCPU。K8051單片機(jī)是以由VQM原碼(VerilogQuartusMappingFile)表達(dá)的,在QuartusII環(huán)境下能與VHDL、Verilog等其他硬件描述語(yǔ)言混合編譯綜合,并在單片F(xiàn)PGA中實(shí)現(xiàn)全部硬件系統(tǒng),并完成軟件調(diào)試。1251單片機(jī)簡(jiǎn)介
5、--9與前面介紹的CPU相同,K8051單片機(jī)核也含有8位復(fù)雜指令CPU,存儲(chǔ)器采用哈佛結(jié)構(gòu),K8051的指令系統(tǒng)與8051/2、8031/2等完全兼容,硬件部分也基本相同。1351單片機(jī)簡(jiǎn)介--10主要區(qū)別:1.K8051以網(wǎng)表文件存在,要下載到FPGA中才能工作,普通的8051則以硬件方式存在的。2.K8051無(wú)內(nèi)部ROM和RAM,所有的程序在ROM和內(nèi)部RAM都必須外接,普通的8051芯片的RAM是在內(nèi)部的,外部的RAM以總線方式連接到P0口3.以軟核方式存在能進(jìn)行硬件修改和編輯,可以做成SOC(片上系統(tǒng))。4.K805
6、1的4個(gè)I/O口是分開(kāi)的,其輸入為P0I,輸出為PO1,如要實(shí)現(xiàn)雙向功能,要接外部電路。1451單片機(jī)簡(jiǎn)介--11引腳功能:15單片機(jī)信號(hào)端口類型功能說(shuō)明ROMadr[15..0]輸出程序存儲(chǔ)器地址總線ROMdaO[7..0]輸入程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線NMOE輸出程序存儲(chǔ)器輸出使能,低電平有效RAMadr[7..0]輸出片內(nèi)RAM地址總線RAMdaI[7..0]輸出片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)輸入總線(由單片機(jī)核輸出)RAMdaO[7..0]輸入片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)輸出總線FOE輸出片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)輸出使能,低電平有效FWE輸出片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)寫入使能,
7、低電平有效SFROE輸出外部特殊寄存器輸出使能,低電平有效SFRWE輸出外部特殊寄存器寫入使能,低電平有效NESFR輸入如果沒(méi)有外部特殊寄存器,拉高此電平P0O[7..0]輸出P0口數(shù)據(jù)輸出端,8位P1O[7..0]輸出P1口數(shù)據(jù)輸出端,8位P2O[7..0]輸出P2口數(shù)據(jù)輸出端,8位P3O[7..0]輸出P3口數(shù)據(jù)輸出端,8位P0I[7..0]輸入P0口數(shù)據(jù)輸入端,8位P1I[7..0]輸入P1口數(shù)據(jù)輸入端,8位P2I[7..0]輸入P2口數(shù)據(jù)輸入端,8位P3I[7..0]輸入P3口數(shù)據(jù)輸入端,8位P0E[7..0]輸出P0
8、口作為雙向口的控制信號(hào)8位,執(zhí)行輸出指令時(shí),為低電平P1E[7..0]輸出P1口作為雙向口的控制信號(hào)8位,執(zhí)行輸出指令時(shí),為低電平P2E[7..0]輸出P2口作為雙向口的控制信號(hào)8位,執(zhí)行輸出指令時(shí),為低電平P3E[7..0]輸出P3口作為雙向口的控制信號(hào)8位,執(zhí)行輸出指令時(shí)