摘要：本文介紹了我院以集成混合信號的SOC型單片機C8051F為主講機型，對傳統的以講授MCS-51為主的“單片機原理及應用”課程在實驗手段、實驗內容、教學方法等方面所進行的改革。關鍵詞：單片機；C8051F；匯編語言；C51
上傳時間： 2013-10-17
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單片機原理及應用 摘要：本文介紹了我院以集成混合信號的SOC 型單片機C8051F 為主講機型，對傳統的以講授MCS-51 為主的“單片機原理及應用”課程在實驗手段、實驗內容、教學方法等方面所進行的改革。
標簽： 單片機原理
上傳時間： 2013-11-12
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C8051F單片機 C8051F系列單片機 單片機自20世紀70年代末誕生至今，經歷了單片微型計算機SCM、微控制器MCU及片上系統SoC三大階段，前兩個階段分別以MCS-51和80C51為代表。隨著在嵌入式領域中對單片機的性能和功能要求越來越高，以往的單片機無論是運行速度還是系統集成度等多方面都不能滿足新的設計需要，這時Silicon Labs 公司推出了C8051F系列單片機，成為SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發快(開發工具易用，可縮短研發周期)和見效快(調試手段靈活)的特點，其性能優勢具體體現在以下方面： 基于增強的CIP-51內核，其指令集與MCS-51完全兼容，具有標準8051的組織架構，可以使用標準的803x/805x匯編器和編譯器進行軟件開發。CIP-51采用流水線結構，70%的的指令執行時間為1或2個系統時鐘周期，是標準8051指令執行速度的12倍；其峰值執行速度可達100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位單片機。 增加了中斷源。標準的8051只有7個中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機擴展了中斷處理這對于時實多任務系統的處理是很重要的擴展的中斷系統向CIP-51提供22個中斷源允許大量的模擬和數字外設中斷一個中斷處理需要較少的CPU干預卻有更高的執行效率。 集成了豐富的模擬資源，絕大部分的C8051F系列單片機都集成了單個或兩個ADC，在片內模擬開關的作用下可實現對多路模擬信號的采集轉換；片內ADC的采樣精度最高可達24bit，采樣速率最高可達500ksps，部分型號還集成了單個或兩個獨立的高分辨率DAC，可滿足絕大多數混合信號系統的應用并實現與模擬電子系統的無縫接口；片內溫度傳感器則可以迅速而精確的監測環境溫度并通過程序作出相應處理，提高了系統運行的可靠性。 集成了豐富的外部設備接口。具有兩路UART和最多可達5個定時器及6個PCA模塊，此外還根據不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口，以及RTC部件。外設接口在不使用時可以分別禁止以降低系統功耗。與其他類型的單片機實現相同的功能需要多個芯片的組合才能完成相比，C8051單片機不僅減少了系統成本，更大大降低了功耗。 增強了在信號處理方面的性能，部分型號具有16x16 MAC以及DMA功能，可對所采集信號進行實時有效的算法處理并提高了數據傳送能力。 具有獨立的片內時鐘源(精度最高可達0.5%)，設計人員既可選擇外接時鐘，也可直接應用片內時鐘，同時可以在內外時鐘源之間自如切換。片內時鐘源降低了系統設計的復雜度，提高了系統可靠性，而時鐘切換功能則有利于系統整體功耗的降低。 提供空閑模式及停機模式等多種電源管理方式來降低系統功耗 實現了I/O從固定方式到交叉開關配置。固定方式的I/O端口，既占用引腳多，配置又不夠靈活。在C8051F中，則采用開關網絡以硬件方式實現I/O端口的靈活配置，外設電路單元通過相應的配置寄存器控制的交叉開關配置到所選擇的端口上。 復位方式多樣化，C8051F把80C51單一的外部復位發展成多源復位，提供了上電復位、掉電復位、外部引腳復位、軟件復位、時鐘檢測復位、比較器0復位、WDT復位和引腳配置復位。眾多的復位源為保障系統的安全、操作的靈活性以及零功耗系統設計帶來極大的好處。 從傳統的仿真調試到基于JTAG接口的在系統調試。C8051F在8位單片機中率先配置了標準的JTAG接口（IEEE1149.1）。C8051F的JTAG接口不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系統調試，它的JTAG邏輯還為在系統測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制，可對所有器件引腳、SFR總線和I/O口弱上拉功能實現觀察和控制。 C8051F系列單片機型號齊全，可根據設計需求選擇不同規模和帶有特定外設接口的型號，提供從多達100個引腳的高性能單片機到最小3mmX3mm的封裝，滿足不同設計的需要。 基于上述特點，Silicon Labs 公司C8051F系列單片機作為SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場合的復雜功能要求，并在嵌入式領域的各個場合都得到了廣泛的應用：在工業控制領域，其豐富的模擬資源可用于工業現場多種物理量的監測、分析及控制和顯示；在便攜式儀器領域，其低功耗和強大的外設接口也非常適合各種信號的采集、存儲和傳輸；此外，新型的C8051F5xx系列單片機也在汽車電子行業中嶄露頭角。正是這些優勢，使得C8051單片機在進入中國市場的短短幾年內就迅速風靡，相信隨著新型號的不斷推出以及推廣力度的不斷加大，C8051系列單片機將迎來日益廣闊的發展空間，成為嵌入式領域的時代寵兒 此系列單片機完全兼容MCS-51指令集，容易上手，開發周期短，大大節約了開發成本。C8051F系統集成度高，總線時鐘可達25M
上傳時間： 2013-11-24
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可編程系統級芯片提供了最大設計的靈活性 極端靈活且完全可編程的混合信號SOC 的基本原理是促使賽普拉斯微系統公司（Cypress MicroSystems）推出名為PSoCTM（Programmable System-On-ChipTM，可編程系統級芯片）的全新一代器件的動力所在。
上傳時間： 2013-10-22
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上傳時間： 2013-11-04
上傳用戶：釣鰲牧馬
引導程序的開發是系統芯片設計的重要組成部分。針對基于8051核的某控制系統芯片的具體要求，提出了一種系統芯片引導程序的設計策略。該策略思路是：當系統上電復位后,開始執行固化在系統芯片中的引導程序，并加載存儲于片外串行接口Flash的用戶程序到片內SRAM中；加載完成后，程序無條件跳到SRAM中執行用戶程序。在分析該系統芯片組成的基礎上，重點闡述了引導程序開發面臨的問題、解決的思路、引導程序的具體實現及開發編譯環境的配置。該方案對其它系統芯片引導程序的設計具有一定的參考價值。
上傳時間： 2013-11-23
上傳用戶：zhtzht
當今集成電路設計已經進入 SOC 時代，于是各公司針對自己的設計需求挑選一款性價比較高的處理器作為內核是一件非常重要的事情。下面將介紹一款集成了DSP 和MCU 功能的處理器ZSP neo 。ZSP neo 是一類新型的處理器，它在一個的內核中集成了DSP 和MCU 的功能。對于那些需要比現有8 位微控制器更高的控制處理性能，而又無需32 位微控制器的對成本敏感的應用來說，ZSP neo 是一個理想的選擇。ZSP neo 針對其性能要求采用了相應的架構：·采用基于 RISC 的架構：處理器具有靜態分支預測功能；所以程序員設計程序時無需考慮跳轉延時。·采用了 Load-Store 架構：處理器對存儲器的操作使用 load 和store 指令；操作不直接發生在存儲器中。所有其他指令均為寄存器-寄存器操作；使用寄存器節省了存儲器帶寬。采用多種load/store 指令，這樣優化了存儲器操作；同時支持32 位和16 位的數據操作。處理器允許前推的靈活架構；功能單元的結果能夠在下個周期無條件地被其他功能單元使用。
上傳時間： 2013-10-19
上傳用戶：奔跑的雪糕
Fuion時間上首個模數混合的FPGA，在PROASIC3的集成上加入FLSHMEMROY，ADC，RTC，以及RC振蕩器等，使用SOC成為了可能。
上傳時間： 2013-10-13
上傳用戶：2218870695
本文依據集成電路設計方法學，探討了一種基于標準Intel 8086 微處理器的單芯片計算機平臺的架構。研究了其與SDRAM，8255 并行接口等外圍IP 的集成，并在對AMBA協議和8086 CPU分析的基礎上，采用遵從AMBA傳輸協議的系統總線代替傳統的8086 CPU三總線結構，搭建了基于8086 IP 軟核的單芯片計算機系統，并實現了FPGA 功能演示。關鍵詞：微處理器； SoC；單芯片計算機；AMBA 協議 Design of 8086 CPU Based Computer-on-a-chip System（School of Electrical Engineering and Automation, Heifei University of Technology, Hefei, 230009,China）Abstract: According to the IC design methodology, this paper discusses the design of one kind of Computer-on-a-chip system architecture, which is based on the standard Intel8086 microprocessor,investigates how to integrate the 8086 CPU and peripheral IP such as, SDRAM controller, 8255 PPI etc. Based on the analysis of the standard Intel8086 microprocessor and AMBA Specification,the Computer-on-a-chip system based on 8086 CPU which uses AMBA bus instead of traditional three-bus structure of 8086 CPU is constructed, and the FPGA hardware emulation is fulfilled.Key words: Microprocessor; SoC; Computer-on-a-chip; AMBA Specification
上傳時間： 2013-12-27
上傳用戶：kernor
掌握先進微處理器芯片結構、微型計算機實現技術、計算機主板構成、各種接口技術原理及其應用編程方法；掌握匯編語言程序的編寫方法，尤其掌握接口訪問的方法。了解微機技術新的發展趨勢，系統科學地獲得分析問題和解決問題的訓練；提高分析和設計接口的能力。不僅要學習微機各種接口電路的原理與作用，熟悉PC系列機接口電路，而且還要掌握常用接口的設計與分析方法，學會使用匯編語言和C語言對接口進行編程，并具有一定的動手實驗能力和接口應用程序的編寫能力，為微機的深入應用和嵌入式系統SOC設計等的學習與實踐打下良好基礎。同時有興趣的同學自學Windows 2000/XP驅動程序的編寫方法。一定要下載和打印或復印電子講義，課堂上注意聽講并及時記錄教師課堂上補充的內容，認真獨立完成作業，做好課程實驗和自修實驗、做好課前預習和課后復習。1）抓住IBM PC/XT機基本結構這條主線，分析其基本結構，掌握各接口電路及可編程接口芯片的應用。2）進一步擴展和延伸CPU—從8086~Core 2 Duo，從實模式~保護模式；匯編語言－CPU及接口直接控制，16位~32位匯編；總線—PCI，USB等； 中斷—從實模式下的中斷向量～保護模式下的中斷描述符；從傳統中斷～PCI中斷～串行中斷 芯片組—從中大規模集成電路(8237、8254、8255、8259等）~ 超大規模集成電路(82815EP、82801BA)。第1章—CPU與整機：CPU的信號與工作模式、PC結構第11章--軟件如何控制CPU和接口：指令系統和匯編編程（在教師講授重點的基礎上，通過預習、實驗與練習自學） 第2章--CPU如何與MEM或I/O設備通信：I/O接口與譯碼 第3章--總線如何工作：總線標準（PCI、USB） 第4章--I/O接口直接和MEM通信：DMA（8237，全自學） 第5章--I/O接口如何主動與CPU通信：中斷技術（8259） 第6章--I/O接口的定時與計數功能：（8254） 第7章--I/O接口的并行通信：8255與打印機接口標準 第8章--I/O接口的串行通信：串行通信協議與8250 第10章--I/O軟接口技術：保護模式存儲，WDM驅動程序編寫（全自學）
上傳時間： 2014-01-21
上傳用戶：徐孺
