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《燕山大学》 2003年
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基于CPLD的单片机结构设计研究

陈智萍  
【摘要】:单片微型计算机(单片机)自问世以来,因其小巧灵活、成本低、控制能力强、易于产品化等优势,在社会各领域中得到广泛的应用。然而,随着信息时代的到来,传统单片机固有的结构缺陷,使其呈现出诸多弊端,其速度、规模、性能等指标越来越难以满足用户需求。因此单片机芯片的开发、升级面临着新的挑战。CPLD的出现为单片机芯片重构开辟了新的途径。本课题利用CPLD做载体,借助MAX+PLUSⅡ软件平台,设计了一个小型单片机系统。本文主要阐述了应用CPLD技术实现单片机系统的方法。 课题采用硬件描述语言VHDL设计了8位单片机系统。根据设计流程,首先将单片机划分成CPU和外围模块,再向下划分成功能单一的模块,然后对各个模块进行VHDL代码描述。再应用开发系统中的各种工具进行编译仿真,最后下载到CPLD器件中实现硬件电路。设计完成后,给出了单片机的各种操作时序以及指令系统。并根据此单片机的指令系统编写汇编程序,验证了单片机各条指令的功能。 课题选用Altera公司的ACEX 1K系列器件EP1K100QC208-2来实现最终的单片机电路。ACEX 1K系列器件基于SRAM工艺,由于SRAM的易失性,CPLD本身无法保存配置数据。针对这一特点,对其下载方法进行了研究,并开发了208管脚CPLD器件的配置下载板。此下载板具有两种配置方式,一种是采用下载电缆直接为器件编程,另一种方式是采用配置器件保存配置数据。 本课题的研究表明,应用CPLD技术实现单片机结构设计的方法是完全可行的。以CPLD所构造的单片机符合单片机快速、高效、小型、外围电路内装化的发展趋势。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP368.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 史仍辉;多路测量信号扩频传输的DSP系统实现[D];山东理工大学;2007年
2 姜云桥;8位MCUIP核的设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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9 吴艳文;双坐标数显机床标尺单片机智能接口[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年03期
10 谭敏;基于ISP技术的现代数字系统设计的实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年04期
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6 刘荣;聂典;何敏;石会;;用Multisim软件设计4位微处理器[A];电子高等教育学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 常彬;高振斌;;基于FPGA的数字滤波器设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
8 钱伟康;刘义红;郭强;;基于Xilinx-PicoBlaze软核的数字频率计的设计与实现[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
9 宋克柱;杨小军;张凌云;;量子密钥分发实验数据采集系统[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
10 张春峰;;基于布尔处理的键盘矩阵解读方法之探讨[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
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1 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
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4 王玉辉;船用摄像稳定平台测控问题研究[D];山东科技大学;2011年
5 曲伟;基于调变光程方法的泰伯微位移检测系统研究[D];黑龙江大学;2011年
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7 贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
8 滕云田;现代地震地磁观测技术研究[D];中国地震局地球物理研究所;2001年
9 冯平;智能位移传感器系统的研究[D];浙江大学;2001年
10 刘嘉;弧焊逆变电源的数字化控制[D];北京工业大学;2002年
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1 张君通;基于FPGA的图像采集处理系统研究[D];长春理工大学;2010年
2 王国帅;基于FPGA的USB接口协议及驱动技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 周巍;基于FPGA的QPSK数字解调技术研究[D];长春理工大学;2010年
4 张慧敏;基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现[D];浙江理工大学;2010年
5 韩振宇;MPEG-2传输流分析与解码系统设计[D];郑州大学;2010年
6 闫攀;SATA硬盘阵列的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 李大禹;基于PCI总线的声呐信号模拟器[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙广孟;基于PAC的神经网络PID控制的方法研究[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
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1 慈艳柯,陈秀英,吴孙桃,郭东辉;片上系统的设计技术及其研究进展[J];半导体技术;2001年07期
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9 陈紫强;刘庆华;;一种语音信号处理平台的设计与实现[J];电声技术;2006年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 宋泽明;基于VHDL语言的单片机设计[D];北京工业大学;2004年
2 刘小俊;基于EDA技术的兼容MCS-51单片机IP核设计[D];武汉理工大学;2005年
3 梁策;基于软件无线电技术的扩频调制系统的设计与实现[D];大连海事大学;2005年
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【二级参考文献】
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1 陈越;李中帅;林少茵;;用Verilog设计CPLD器件的单片机总线接口模块[J];科技风;2008年05期
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5 张士强;潘春岭;杨明;蒋国良;;某型工程车多功能检测仪的设计[A];江苏省计量测试学术论文集[C];2007年
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7 王洪;郭晓冬;洪普;;基于CPLD和单片机的小型激光测角云台设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
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2 易懿敏;飞利浦对单片机市场充满信心[N];中国电子报;2001年
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1 刘兰军;船载近海赤潮藻自动化生化分析工作站电气控制系统研制[D];中国海洋大学;2005年
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7 陈智萍;基于CPLD的单片机结构设计研究[D];燕山大学;2003年
8 周钇铭;基于DSP的指纹图像采集与处理的研究[D];四川大学;2001年
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