8051系列是至今为止最成功的单片机之一,在FPGA平台上研究带硬件浮点运算器的8051是对其在SoC及专用化的方向上的一次迈进。文章首先介绍了8051的基本架构,包括硬件模块、指令系统、内存分配以及基本外设。然后讲解了在设计8051时如何划分模块,每个模块的功能与设计,同时也介绍了如何设计流水线来加速8051的处理速度。对于浮点运算器,文章介绍了IEEE浮点数的表示方法,包括各种特殊值的表示方法以及作用。在探讨浮点运算器设计的时候首先是给出了模块的划分及其实现的功能,然后以生动的实例介绍了加减乘除四种浮点运算的算法。在介绍完8051与浮点运算器设计以后,文章介绍了如何将浮点运算器集成到8051上,包括硬件上的数据线接口和控制线接口,以及软件中如何运用硬件浮点运算器。最后文章给出了此设计在ModelSim上的仿真结果以及在CyclonelIFPGA芯片上的验证过程,可以清楚地看到,与KeilC51软件库的浮点运算相比,加法运算从186个时钟周期减少到4个时钟周期,减法运算从200个时钟周期减少到4个时钟周期,乘法运算从241个时钟周期减少到4个时钟周期,而除法则由原来的¨lO个时钟周期减少到4个时钟周期,可见硬件浮点运算器使8051在运算能力上有了质的提高。 笔者也在“Google”和“百度”搜索引擎上,以及“维普数据论文网’’上搜索过,都没有发现有类似的设计,带硬件浮点运算器的8051可谓是一次创新,希望在实际应用中能有用武之地。
上传时间: 2013-04-24
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本文以研究嵌入式微处理器为主,自主地设计了能够运行MCS-51系列单片机指令的MCU系统。系统采用了VHDL 语言与原理框图的综合设计方法,并且在Altera公司的FPGA上通过验证。论文深入地研究了微处理器的指令系统和数据地址通路,采用VHDL 语言完成了取指单元,指令译码器单元,存储器单元和逻辑运算单元的电路模块的设计与实现;研究了控制单元的实现方法和基于全局状态机的设计理论,采用硬件描述语言完成了对各个控制线的相关设计与实现。论文通过原理示意图和示例代码的演示,着重介绍了指令译码器的实现方式,基于此种方式形成的译码电路还能够实现更为复杂的CISC指令。 本系统采用分模块的设计方式,把具有相同功能的逻辑电路集中到一个框图里,使得系统的可移植性大大地提高。系统还采用层次框图的设计方式,把明显地具有主从关系的电路放在不同的层次里,这也使得系统模块功能的可扩展性大大地增强。内部逻辑共分为数据存储器模块;程序存储器模块;时序控制模块;特殊功能寄存器模块和Core核心模块这五个部分,文中对各个模块的设计作了详细的介绍。本文在最后对已实现的部分典型指令进行了逻辑仿真测试,测试结果表明,本文所设计的MCU系统能够如预期地执行相应的指令。在指令执行的过程中,相应寄存器和总线上的值也均符合设计要求,实现了设计目标。
上传时间: 2013-06-05
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论述了AD574逐次逼近型12位模数转换器的原理、应用以及与单片机所构成的数据采集系统,分析了系统的硬件、软件结构和具体操作,给出了AD574与AT89C51单片机的接口线路图.
上传时间: 2013-05-23
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[Atmel 8051 Microcontrollers Hardware Manual]Atmel公司的8051微处理器的硬件手册,分两个部分,第一部分详细描述了51核单片机汇编指令系统,第二部分描述片上硬件特性。对于初学者是个很好的参考。
上传时间: 2013-06-16
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·【内容简介】本书针对Atmel公司的AVR系列单片机和ImageCraft公司的ICC AVR开发环境,详细地介绍了AT90LSB8535的C语言程序设计。全书共有13章,其内容既涉及到了单片机的结构原理、指令系统、内部资源和外部功能扩展,又包含了单片机的编辑工具——ICC AVR C编译器的数据类型、控制流、函数和指针等。 本书的特点是:深入浅出,从最基本的概念开始,循序渐进地讲解单片机的应用开
上传时间: 2013-06-11
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·本书从实用的角度出发,全面系统地介绍了ARM硬件体系结构、16/32位指令系统、开发调试、Linux嵌入式设计等开发ARM处理器的基本操作方法和技巧。全书共分11章,主要内容包括: ARM CPU概述、ARM系统结构、ARM指令系统、Thumb指令系统、ARM汇编语言程序设计、ARM高级语言程序设计、ARM嵌入式设计初步、ARM系统开发、ARM系统调试、ARM外围设备设计和ARM嵌入式Linux应
上传时间: 2013-06-24
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·作者:耿德根 宋建国 马潮 叶勇建 出版社:北京航空航天大学出版社图书简介:本书详细介绍ATMEL公司开发的AVR高速嵌入式单片机的结构;讲述AVR单片机的开发工具和集成开发环境(IDE),包括avr Studio调试工具、AVR单片机汇编器和单片机串行下载编程;学习指令系统时,每条指令均有实例,边学习边调试,使学习者看得见指令流向及操作结果,真正理解每条指令的功能及使用注意事项;介绍AVR系列多
上传时间: 2013-07-17
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·本书在概述ATMEL公司开发的AT89系列、AT90系列、AT91M系列单片机之后,详细介绍了AVR增强型RISC单片机的结构、指令系统、90系列多种单片机、实用程序设计以及AVR单片机的应用实例,最后介绍了AVR单片机的开发工具,包括AVR Studio 调试工具、AVR单片机汇编器和AVR单片机串行下载板。本书有较强的系统性和实用性,可供高等院校自动化、计算机、电子等专业的教学参考及工程技术人
上传时间: 2013-07-22
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·【作 者】Ayala, Kenneth J. [同作者作品] 【出 版 社】 Thomson Learning 【书 号】 140186158X 【出版日期】 2005 年7月 【页 码】 412 本书全面论述8051系列的微控制器的内部结构、指令系统、寻址方式、存储分配以及与各种实际外围器件的接口技术
标签: nbsp Microcontroller Embedded Assembly
上传时间: 2013-04-24
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·详细说明:凌阳公司SPCE061A精简开发板附带光盘简易教程,总共分为八章。文件列表: 凌阳16位单片机应用基础 ......................\第1章 凌阳单片机简介.pdf ......................\第2章 硬件结构.pdf ......................\第3章 指令系统.PDF .
上传时间: 2013-07-21
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