便携式智能设备8051芯片实体设计.docx
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便携式智能设备8051芯片实体设计 陈俊良 胡瑞 李宁（军事经济学院襄樊分院，湖北襄樊441118）【Reference】嵌入式微处理器的设计是便携式智能设备研发时重要的组成部分，而8051芯片的架构研究正是微处理器设计的技术基础从芯片的结构组成，技术特点和硬件描述几个方面介绍了有关8051芯片的实体设计，希望能为嵌入式微处理器的发展打下良好的基础．【Keysl 8051芯片；嵌入式微处理器；VHDL语言便携式智能设备包括PDA、智能、PSP、数码播放器、电子书以及平板电脑等等而8051芯片正是面向便携式智能设备的一种常用核心部件8051芯片作为一套完整的微处理器体系结构，拥有大量的内置控制存储器(ROM和EPROM)和RAM，增强型的I/O端口和访问外部存储器的能力8051的体系结构非常灵活，除具有许多高效率位处理特性外，还能利用高级语言和较大的数据空间(64KB的控制存储器和64KB的RAM)一、8051芯片概述8051是MCS-51系列芯片的一个子系列，除此之外还有8052子系列和8051CMOS芯片8051子系列主要的技术特点有：提供不同类型的存储器除掩模ROM、EPROM以外，还能提供E2PROM或FLASH MEMORY。
扩展的存储器容量ROM扩展到64KB，RAM扩展到512B提高运行速度时钟频率已达16MHZ/24MHz发展低电压专用芯片工作电压可低于1.8V扩大接口功能，如设置高速口，扩展I/O数量，增加外部中断源以及将ADC，PWM做到片内扩展定时器／计数器的数量和功能提高可靠性，如设置看门狗(WDT)、电源监测和时钟监测完善和发展串行总线，促进单片机多机和网络系统的发展，提供多种封装形式二、芯片结构MCS-51系列芯片的主要组成有CPU系统(CPU，时钟系统，总线控制逻辑)，外围功能单元和归一化的I/O端口8051子系列的主要结构特点：(1)外部引脚RST系统复位用，ALE数据(地址)复用控制；EA外部／内部程序存储器选择；PSEN外部程序存储器的取址控制2)中断系统2个外部中断源INTO，INTl；2个定时器溢出中断(TO，Tl)；1个串行中断3)串行接口UART1个带有移位寄存器工组方式的通用异步收发器4)110端口四个8位端口PO，P1，P2，P3； PO为数据总线，Pl为用户端口，P2为基本输入输出端口，P3为并行扩展总线的读写控制5) CPU:有突出控制功能的指令系统8051芯片的处理器部件主要体现了一般嵌入式芯片软硬件可裁减的特点，可以灵活配置芯片的各项性能参数。
三、基于VHDL语言的实体设计超高速集成电路硬件描述语言，简称VHD(VHSIC HardwareDescription Language)语言在实现8051芯片实体设计的过程中，需利用硬件描述语言VHDL对8051芯片进行编程8051编程的基本接口实体设计为：entity uart_top~tb is——定义类属参数Generic(DATA BIT:INTEGER:=8；TOTAL_BIT:INTEGER:= 10;PARITY_RULE: PARITY:= none;FULL_PULSE_COUNT:BD_COUNT:= BD9600_FPC:-52[来自wWw.LW5U.com]08 if testing 9600 baudrateRISE_PULSE_COUNT:肋COUNT:= BD9600_HPC-2604 if testing 9600 baudrate);Port (clk_in:in std_logic;RxD_in:in std_logic;send_bus:in std_logic_vector(7 downt0 0):TxD_out:out std_logicrecv_out:out std_logic;send_over_out:out std_logic;recv_bus_out:out std_logic_vector(7 downto0))：end uart_top_tb。
四、综述8051芯片是便携式智能设备硬件架构的重要组成部分，它的产生对于便携式智能设备微处理器的发展有着巨大的推动作用而8051芯片实体设计，也是嵌入式系统教科书般的研究课题希望通过此文的浅析，能为智能设备核心处理器的设计做出重要贡献Reference[1]陈荣，陈华．VHDL芯片设计[M]．北京：机械工业出版社，2006[2]Mike Predko .Programming and Customizing The 8051 Micro-controller [M].Beijing:People´s Posts＆Telecommunications Publishing House,2006[3]赵世霞，杨丰，刘揭．VHDL与微机接口技术[M]．北京：清华大学出版社，2004[4]1. Scott Mackenize. 8051微控制器教程[M].北京：清华大学出版社，2005 -全文完-。
