《计算机组成原理》是计算机系的一门核心课程。但是它涉及的知识面非常广,内容包括中央处理器、指令系统、存储系统、总线和输入输出系统等方面,学生在学习该课程时,普遍觉得内容抽象难于理解。但借助于该计算机组成原理实验系统,学生通过实验环节,可以进一步融会贯通学习内容,掌握计算机各模块的工作原理,相互关系的来龙去脉。 为了增强实验系统的功能,提高系统的灵活性,降低实验成本,我们采用FPGA芯片技术来彻底更新现有的计算器组成原理实验平台。该技术可根据用户要求为芯片加载由VHDL语言所编写出的不同的硬件逻辑,FPGA芯片具有重复编程能力,使得系统内硬件的功能可以像软件一样被编程,这种称为“软”硬件的全新系统设计概念,使实验系统具有极强的灵活性和适应性。它不仅使该系统性能的改进和扩充变得十分简易和方便,而且使学生自己设计不同的实验变为可能。计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计CPU,但首先,学生必须知道CPU的各个功能部件是如何工作,以及相互之间是如何配合构成CPU的。因此,我们必须先设计出一个教学用的以FPGA芯片为核心的硬件平台,然后在此基础上开发出VHDL部件库及主要逻辑功能,并设计出一套实验。 本文重点研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系统,由于VHDL的高标准化和硬件描述能力,现代CPU的主要功能如计算,存储,I/O操作等均可由VHDL来实现。同时设计实验内容,包括时序电路的组成及控制原理实验、八位运算器的组成及复合运算实验、存储器实验、数据通路实验、浮点运算器实验、多流水线处理器实验等,这些实验形成一个相互关联的系统。每个实验先由教师讲解原理及原理图,学生根据教师提供的原理图,自己用MAX+PLUSII完成电路输入,学生实验实际上是编写VHDL,不需要写得很复杂,只要能调用接口,然后将程序烧入平台,这样既不会让学生花太多的时间在画电路图上,又能让学生更好的理解每个部件的工作原理和工作过程。 论文首先研究分析了FPGA硬件实验平台,即实验系统的硬件组成。系统采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外围芯片(例如74LS244,74LS275)组成。根据不同的实验要求,规划不同实验控制逻辑。用户可选择不同的实验逻辑,通过把实验逻辑下载到FPGA芯片中构成自己的实验平台。 其次,论文详细的阐述了VHDL模块化设计,如何运用VHDL技术来依次实现CPU的各个功能部件。VHDL语言作为一种国际标准化的硬件描述语言,自1987年获得IEEE批准以来,经过了1993年和2001年两次修改,至今已被众多的国际知名电子设计自动化(EDA)工具研发商所采用,并随同EDA设计工具一起广泛地进入了数字系统设计与研发领域,目前已成为电子业界普遍接受的一种硬件设计技术。再次,论文针对实验平台中遇到的较为棘手的多流水线等问题,也进行了深入的阐述和剖析。学生需要什么样的实验条件,实验内容及步骤才能了解当今CPU所采用的核心技术,才能掌握CPU的设计,运行原理。另外,本论文的背景是需要学生熟悉基本的VHDL知识或技能,因为实验是在编写VHDL代码的前提下完成的。 本文在基于实验室的环境下,基本上较为完整的实现了一个基于FPGA的实验平台方案。在此基础上,进行了部分功能的测试和部分性能方面的分析。本论文的研究,为FPGA在实际系统中的应用提供研究思路和参考方案。论文的研究结果将对FPGA与VHDL标准的进一步发展具有重要的理论和现实意义。
上传时间: 2013-04-24
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随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢。 设计本课题时构思了两种方案:一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂,而且调试较为繁琐,所以本文采用后一种方案。
上传时间: 2013-12-26
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pcf8591是飞利浦公司出品的一种八位AD/DA转换芯片
上传时间: 2013-10-08
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对于 Holtek 八位元单片机来说,堆栈资源往往是有限的。例如,HT48R10A-1 就只有两级堆栈。 本文将介绍如何利用软件堆栈来解决这一问题。软件堆栈是用通用数据寄存器来保存返回地址的, 现在,它已经可以应用于HT48R10A-1、 HT48R30A-1、 HT48R50A-1、 HT48R70A-1 这几款单片 机,而且,软件堆栈也将很容易应用于其他单片机。
上传时间: 2013-11-10
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一、 概述 1,多功能单片机开发板,板载资源非常丰富,仅是包括的功能(芯片)有: 步进电机驱动芯片ULN2003、 八路并行AD转换芯片ADC0804、 八路并行DA转换芯片DAC0832、 光电耦合(转换)芯片MOC3063、 八路锁存器芯片74HC573、 实时时钟芯片DS1302及备用电池、 IIC总线芯片AT24C02、 串行下载芯片MAX232CPE, 双向可控硅BTA06-600B、 4*4矩阵键盘、 4位独立按键、 DC5V SONGLE继电器、 5V蜂鸣器、 八位八段共阴数码管 5V稳压集成块78M05 八路发光二极管显示 另还有功能接口(标准配置没有芯片但留有接口,可直接连接使用): 单总线温度传感器DS18B2接口、
上传时间: 2013-10-10
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概要 HT47C20是高效率、精简指令集的八位单片机,其所有指令执行时间为1或2个指令周期,并采用2级流水线结构,使运行速度提高,特别适用于多种LCD低功率的产品,例如:电子计算机、时钟计数器、游戏产品、电子秤、玩具、温度计、湿度计、体温计、电容测量仪、以及其它掌上型LCD产品。
上传时间: 2013-10-31
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技术相关信息 技术相关信息 技术相关信息 技术相关信息 · 工具信息 · FAQs · 应用范例 − HA0003S HT48 & HT46 MCU 与HT93LC46 EEPROM 的通信 − HA0004S HT48 & HT46 MCU UART 的软件实现方法 − HA0084S HT46R52 之应用-镍氢电池充电器展示板
上传时间: 2014-12-27
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技术相关信息 · 工具信息 · FAQs · 应用范例 -HA0003S HT48 & HT46 MCU 与 HT93LC46 的通信 -HA0004S HT48 & HT46 MCU UART 的软件实现方法 -HA0013S HT48 & HT46 MCU LCM 接口设计 -HA0021S HT48 MCU输入/输出口的使用 -HA0055S 2^12 Decoder (8+4, 对应 HT12E)
上传时间: 2013-10-16
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MCS-51是美国Intel公司的八位高档单片机系列,是在MCS-48系列基础上发展而成的,也是我国目前应用最广的一种单片机系列。在这个系列里,有8031、8051、8751、80C51BH、80C31BH等等。它们的基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。为了叙述方便,今后如不作说明,则用8051代表MCS-51系列单片机。本章主要以8051为主线叙述MCS-51单片机的内部结构、引脚功能、工作方式和时序。
上传时间: 2013-11-08
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单片机又称微控制器,是设备中的核心部件。用户选择单片机一般从以下几个指标考虑:价格、速度、位数、电压、功耗、系统扩展与驱动能力等。另外,软件开发的难易也会在很大程度上影响用户的选择。 台湾义隆公司推出的八位EM78系列单片机已有多年,并广泛应用在家用电器、智能IC卡燃气表、医疗器械、便携仪器等方面,其优良的单片机结构和性能为用户所认同,与AT89系列、PIC系列、Z86系列、GMS97系列等单片机比较,EM78系列单片机借鉴了前者的优点。
上传时间: 2013-10-16
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