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
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一種實用的單片機雙CPU設計方案及其應用:針對傳統儀表具有的硬件資源不足、速度慢等功能缺陷,提出了一種基于單片機的CPU設計方案,即擴展CPU,直接從主CPU對應的數據顯示I/O口上獲取數據,這種獲取數據的雙CPU設計方案中主從CPU之間在功能上相互獨立,主CPU不受擴展CPU加入的影響,實現其固有功能,保證了測量數據的準確性;擴展CPU從主CPU中獲取數據,不受主CPU的控制,按照現場的需求進行功能擴展。給出了詳細的軟硬件設計結構。該方案為傳統儀表的升級改造提供了一種新思路,實踐證明是可行的。關鍵詞: 傳統儀表 檢測系統 單片機
上傳時間： 2013-10-30
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抽樣z變換頻率抽樣理論:我們將先闡明：（1）z變換與DFT的關系（抽樣z變換），在此基礎上引出抽樣z變換的概念，并進一步深入討論頻域抽樣不失真條件。（2）頻域抽樣理論（頻域抽樣不失真條件）（3)頻域內插公式一、z變換與DFT關系 （1）引入連續傅里葉變換引出離散傅里葉變換定義式。離散傅里葉變換看作是序列的傅里葉變換在 頻 域 再 抽 樣 后 的 變 換 對.在Z變換與L變換中,又可了解到序列的傅里葉 變換就是單位圓上的Z 變 換.所以對序列的傅里葉變換進行頻域抽樣時, 自 然可以看作是對單位圓上的 Z變換進行抽樣. (2)推導Z 變 換 的 定 義 式 (正 變 換) 重 寫 如 下: 取z=ejw 代 入 定 義 式, 得 到 單 位 圓 上 Z 變 換 為w是 單 位 圓 上 各 點 的 數 字 角 頻 率.再 進 行 抽 樣-- N 等 分.這 樣w=2kπ/N, 即w值為0,2π/N,4π/N,6π/N…, 考慮到x(n)是N點有限長序列, 因而n只需0~N-1即可。將w=2kπ/N代入并改變上下限, 得 則這正是離散傅里葉變換 (DFT)正變換定義式.
上傳時間： 2014-12-28
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SPCE061A采用的內核 SPCE061A采用的內核（CPU）為μ‘nSP。 μ‘nSP（讀做micro-n-S-P）是凌陽科技推出的16位微處理器，它的突出特點是較高的處理速度，這就使其有能力進行復雜的數字信號處理（DSP，Digital Signal Processing）。 μ‘nSP內核由凌陽自主開發，因而也具備它自己的指令系統。 指令系統.61 3.1 指令系統的概述及符號約定.61 3.2 數據傳送指令62 3.3 算術運算..66 3.3.1 加法運算..67 3.3.2 減法運算..68 3.3.3 帶進位的加減運算.70 3.3.4 取補運算..70 3.3.5 SPCE061A的乘法指令.71 3.3.6 SPCE061A的n項內積運算指令.71 3.3.7 比較運算(影響標志位N,Z,S,C)..73 3.4 SPCE061A的邏輯運算.74 3.4.1 邏輯與..74 3.4.2 邏輯或..75 3.4.3 邏輯異或..76 3.4.4 測試（TEST）.78 3.4.5 SPCE061A的移位操作.80 3.5 SPCE061A的控制轉移類指令..83 3.6 偽指令86 3.6.1 偽指令的語法格式及特點..87 3.6.2 偽指令符號約定..87 3.6.3 標準偽指令.87 3.6.4 宏定義與調用98 3.6.5 段的定義與調用101 3.6.6 結構的定義與調用..102 3.6.7 過程的定義與調用..106 3.6.8 偽指令的應用舉例..106
上傳時間： 2013-10-31
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微型機算計發展概述人類從原始社會學會使用工具以來到現代社會經歷了三次大的產業革命：農業革命、工業革命、信息革命。而信息革命是以計算機技術和通信技術的發展和普及為代表的。人類已進入了高速發展的現代時期。其中計算機科學和技術發展之快，是任何其他技術都無法相提并論的自從1946年美國賓夕法尼亞大學研制成功的世界上第一臺電子計算機到現在已50多年的歷史。計算機的發展經歷了四代：第一代：電子管電路計算機，電子管數：18800個；繼電器數量：5000個；耗電量：150KW；重量：30t；占地面積：150平方米；運算速度：5000次加法運算/s。第二代：晶體管電路計算機（60年代初）第三代：小規模集成電路計算機。第四代：大規模（LSI）和超大規模（VSLI）集成電路計算機。第四代計算機基本情況：運算速度為每秒幾千億次到幾萬億次；從數值計算和數據處理到目前進行知識處理的人工智能階段；計算機不僅可以處理文字、字符、圖形圖象信息，而且可以處理音頻、視頻等多媒體信息；計算機正朝著智能化和多媒體化方向發展。微型計算機的定義：以微處理器為核心，再配上半導體存儲器、輸入/輸出接口電路、系統總線及其它支持邏輯電路組成的計算機稱微型計算機。在1971年美國Intel公司首先研制成功世界上第一塊微處理器芯片4004以來，差不多每隔2~3年就推出一代新的微處理器產品；如今已推出了第五代微處理器。因為微處理器是微型計算機的核心部件，它的性能在很大程度上決定了微型計算機的性能，所以微型計算機的發展是以微處理器的發展而更新換代的。微處理器和微型計算機的發展：1.第一代微處理器和微型計算機：（1971~1973年）——4位CPU和低檔8位處理器，典型的產品有：Intel 4004、改進型的4040,是4位處理器，以它為核心構成的微機是MCS-4。Intel 8008是8位通用微處理器,以它為核心所構的微機是MCS-8。參數：芯片采用PMOS工藝;集成度為2000管/片;時鐘頻率1MHz;平均指令執行時間為20μs。2.第二代微處理器和微型計算機（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的產品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美國Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改進型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC機問世之前世界上最流行的微型計算機Apple2（蘋果機）的CPU。第二代微處理器的參數：芯片工藝采用NMOS工藝，集成度達到5000~9000管/片；時鐘頻率2~4MHz;平均指令執行時間為1~2μs；具有多種尋址方式，指令系統完善，基本指令100多條。特點：具有中斷、DMA等控制功能；也考慮了兼容性、接口標準化和通用性、配套的外圍電路功能和種類齊全。在軟件方面：主要是匯編，還有一些簡單的高級語言和操作系統。
上傳時間： 2013-11-24
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單片機系統軟件抗干擾方法:在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機系統為例，對微機系統軟件抗干擾方法進行研究。1、軟件抗干擾方法的研究在工程實踐中，軟件抗干擾研究的內容主要是： 消除模擬輸入信號的嗓聲（如數字濾波技術）； 程序運行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。1.1 指令冗余CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數。當PC受干擾出現錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當亂飛到某雙字節指令，若取指令時刻落在操作數上，誤將操作數當作操作碼，程序將出錯。若“飛”到了三字節指令，出錯機率更大。在關鍵地方人為插入一些單字節指令，或將有效單字節指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節指令和三字節指令后插入兩個字節以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當作操作數執行，程序自動納入正軌。此外，對系統流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執行。1.2 攔截技術所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設計陷阱，其次要將陷阱安排在適當的位置。1.2.1 軟件陷阱的設計當亂飛程序進入非程序區，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區填入以下指令作為軟件陷阱：
上傳時間： 2013-10-29
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本文以氣體流量的計量為背景，對理想氣體狀態方程、R-K狀態方程等的測量誤差進行了分析，提出了在線流量計量中溫度、壓力補償，壓縮因子Z的修正方法，并利用單片機實時在線補償和修正，從而提高了氣體流量計量的精度。
上傳時間： 2013-11-23
上傳用戶：座山雕牛逼
如同今天的許多通用單片機(MCU)已經把USB、CAN和以太網作為標準外設集成在芯片內部一樣，越來越多的無線網絡芯片和無線網絡解決方案也在向集成SoC 方向發展，比如第一代產品，Nordic公司nRF905，Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機.這些無線單片機適合一般的點對點和點對多點的私有網絡應用，如單一產品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑，工業無線網絡作為面向工業和家庭自動化的網絡技術也正在向著智能，標準和節能方向發展?！ ∧壳霸诠I控制和消費電子領域使用的無線網絡技術有ZigBee、無線局域網(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業務、 ISM、IrDA等， 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當然還有大量的私有和專用無線網絡在工業控制和消費電子裝置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在國內工業控制中討論和使用比較多的兩種，藍牙和無線局域網是在消費電子產品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業網絡中廣泛使用的無線協議(個別工業產品也有應用，如無線視頻監控和汽車音響系統)，當然私有無線網絡技術和產品在工業也有很多的應用?！ igBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網絡技術，工作在2.4GHz國際免執照的頻率，在IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡， ZigBee是有兩部分組成，物理和鏈路層符合IEEE802.15.4， 網絡和應用層符合ZigBee聯盟的規范。ZigBee聯盟是在2002年成立的非盈利組織，有包括TI、霍尼威爾、華為在內兩百多家成員， ZigBee聯盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協議的平臺， 制定網絡層和應用架構的公共規范，希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現有的GSM 網絡發展出來的分組數據承載業務，它工作在標準的GSM頻率，由于是一個分組交換系統，它適合工業上的突發，少量的數據傳輸，還因為GSM網絡覆蓋廣泛，永遠在線的特點，GPRS特點適合工業控制中的遠程監控和測量系統。在工業控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數傳模塊形式出現的，它通過RS232全雙工接口和單片機連接，軟件上這些模塊都內置了GPRS，PPP和TCP/IP協議，單片機側通過AT指令集向模塊發出測試，連接和數據收發指令，GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯網和其他終端或者服務器通訊。目前市場常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i，飛思卡爾G24，索愛GR47/48， 還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區分自帶TCP/IP協議和不帶協議兩種，一般來講，如果是單片機側有嵌入式操作系統和TCP/IP協議支持的話或者應用的要求只是收發短信和語音功能的話，可以選擇不帶協議的模塊?！ ∠冗M的SoC技術正在無線應用領域發揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機， 見圖1，它把協議棧z-stack集成在芯片內部的閃存里面， 具有穩定可靠的CC2420收發器，增強性的8051內核，8KRAM，外設有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全協處理器，三個版本分別是32/64/128K的閃存，以128K為例，扣除基本z-stack協議還有3/4的空間留給應用代碼，即使完整的ZigBee協議，還有近1/2的空間留給應用代碼，這樣的無線單片機除了處理通訊協議外，還可以完成一些監控和顯示任務。這樣無線單片機都支持通過SPI或者UART與通用單片機或者嵌入式CPU結合。 2008年4月發表CC2480新一代單片ZibBee認證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機結合的例子。圖1 CC2430應用電路 工業控制領域的另一個芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似，集成了HC08單片機核心， 16/32/64K 閃存，外設有GPIO， I2C和ADC， 軟件是Beestack 協議，只是最多4K RAM 對于更多的任務顯得小了些。但是憑借32位單片機Coldfire和系統軟件方面經驗和優勢， 飛思卡爾在滿足用戶應用的彈性需求方面作的更有特色，它率先能夠提供從低-中-高各個層面的解決方案，見圖2。
上傳時間： 2013-11-02
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FPGA的CPU設計
上傳時間： 2013-11-20
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Z-stack具體使用方法
上傳時間： 2013-11-05
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