基于EDA技术的MCS-51IP核设计

摘要：伴随着微电子技术的进步，电子设计自动化(EDA)技术逐渐成为重要的电子设计方法，已广泛应用于各个许多领域。本文主要介绍利用EDA技术设计出一种基于MCS－51的可扩展多功能单片机IP核。

关键词：EDA MCS－51 IP核

1　　引言

EDA是(Electronic Design Automation)的缩写即电子设计自动化。EDA的关键技术之一就是IP核(Intellectual Property)。IP核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序，具有可移植性，并具有很高的通用性和灵活性，可以通过软件编程完成用户需要的，不同的，特定的功能，可以任意使用在各种嵌入式微控制系统中。嵌入式IP核的应用，大幅降低了设计成本，缩短了设计周期。成为当今SOC的重要设计手段。在EDA技术和开发中占有重要的地位。

2　　系统介绍

本文的设计工具是Altera公司的Quartus II，用VHDL语言进行描述，采用自顶向下的设计原则。MC8051 IP Core顶层结构图如图1所示，图1中指示了mc805l_core的顶层结构以及与三个存储模块的连接关系，同时显示了顶层的输入输出I/O口。定时器/计数器和串行接口单元对应于图1中的mC8051_tmrctr和mc8051_siu模块，数量是可选择的，在图中用虚线表示。MC8051 IP Core核心由定时器/计数器、ALU、串行接口和控制单元各模块组成。ROM和RAM模块不包括于核心内，处于设计的顶层，方便于不同的应用设计及仿真。

3　　系统实现

3.1可编程时间间隔定时/计数器8254的设计

任何微型计算机系统中都存在定时控制问题，可编程时间间隔定时、计数器8254的设计是在使用软件控制下的精确时间延迟，这样可以解决定时控制问题。内部结构如图2所示。

3.2　8259的设计

分析8259A的功能和内部结构可知，本单元应分成五个部分三个模块来实现，模块层次关系如图3所示：

基于EDA技术的MCS-51IP核设计