MC8051单片机IP核的FPGA实现与应用

分析了与标准8051 MCU兼容的MC8051 IP核结构原理与设计层次,详细论述了MC8051 IP核的FPGA实现与应用方法。通过试验验证,其性能比标准8051 MCU高,方便与系统其他模块的集成。在各种嵌入式系统和片上系统中使用该IP核具有重要意义。

基于MC8051内核的便携幅频特性测试仪设计

为满足实际工程应用的需要,研制了以嵌入式MC8051内核为核心技术的便携式幅频特性测试仪。系统以Xilinx公司生产的型号为XC3S400的FPGA芯片为硬件处理核心,以MC8051内核作为用户交互界面设计的控制核心。采用"正弦查找表IP核+D/A"的方式实现DDS技术并产生系统扫频信号,以异步FIFO作为FPGA与MC8051内核之间数据传输的缓存模块,同时采用TFT彩屏液晶进行显示界面设计。

基于MC8051 IP核的多周期同步测频改进

分析多周期同步测频原理及误差,在此基础上提出一种多周期同步测频的改进方法。该方法通过对标准频率计数值的修正,在不提高系统时钟频率和闸门时间的前提下,实现了测量精度的提高,并详细分析了其测量误差。最后,讨论了在FPGA中利用MC8051 IP核来实现真正意义的高性价比的SoPC频率测量问题。

串行通信接口实现MC8051软核在线编程

随着SoC概念的流行以及工艺水平的逐步提高,FPGA上集成的门数越来越多,在一块FPGA中放下一个单片机系统是完全有可能的。但是传统的单片机应用程序下载方法占用大量时间,使得调试不方便。文中提出了使用串行通信接口下载数据的方法,已通过硬件下载验证,实验结果表明可通过串行通信接口对MC8051软核进行在线编程。该方案使用灵活、节约时间、具有实际应用价值。

基于FPGA与MC8051 IP核的可调窄脉冲激光泵浦源的研制

介绍了一种基于FPGA与MC8051IP核的可调窄脉冲激光泵浦系统.该系统主要作为低重复频率光信号的放大器泵浦源.系统采用MOSFET作为功率开关管驱动半导体激光器发出的光脉冲作为激光泵浦源,可驱动大功率的LD,最大驱动功率可达30W.利用高速FPGA芯片(EP2C8)和VHDL语言,设计激光泵浦源的窄脉冲数字控制电路.利用MC8051软IP核实现智能控制,系统输出脉冲周期、脉冲宽度以及脉冲幅度都可调.系统采用多种有效保护措施,性能稳定可靠.

基于MC8051软核的星载智能1394终端

提出了一种星载IEEE 1394智能终端的设计方案,介绍了基于MC8051软核与Actel APA系列FPGA开发IEEE 1394总线接口的设计过程与要点,实现了灵活、小型化、易于扩展的1394总线接口。

基于FPGA与MC8051 IP核的χ-γ剂量仪设计

针对χ-γ剂量仪的应用特点,采用幅度/频率转换(V/F)法,以频率的形式实现模拟信号的远距离传输,提高了仪器的测量精度和抗干扰能力。采用SOPC技术,基于FPGA芯片、内嵌等精度测频模块(EPMM)、MC8051软核等,实现对剂量数据的读取、运算、显示。提高了系统速度、灵敏度、精确度以及设计的灵活性。本文介绍了各电路模块的原理、设计方法、测试仿真及实验结果,验证了本设计方法的优越性。

基于FPGA的增强型MC8051的设计

通过对Oregano Systems公司提供的完整MC8051VHDL代码进行修改,增加PLL锁相环功能,将内部RAM扩大到256B,将定时器、串口和外部中断等资源扩大一倍,增加乘法器和除法器以得到增强型的51核。

基于FPGA的多通道SSI通信控制器设计

采用VHDL硬件描述语言,以Xilinx公司的FPGA为设计平台,设计实现了以开源软核MC8051为核心的控制单元,控制4路SSI协议模块的SoPC架构的通信控制器,并对通信控制器进行了功能仿真与验证。该控制器可灵活进行IP核模块扩展,并可作为外围处理机与TI公司TMS320C6000系列DSP进行互连通信,将慢速串行通信任务进行分离,从而减轻DSP的负担,提高系统的整体性能。

基于FPGA的SERCOS-Ⅱ总线从站控制器的设计

简要介绍了SERCOS总线,详细分析了现有SERCOS总线控制器的架构,提出了基于FPGA的SERCOS-Ⅱ总线从站协议控制器的总体框架设计方案;以Xilinx公司Spartan-3系列FPGA为硬件核心,设计完成了SERCOS-Ⅱ从站协议控制器的数据链路层软核,详细阐述了各个模块的功能和实现方法;应用MC8051作为微处理器软核,编写了简化的SERCOS-Ⅱ应用层协议,列出了软件流程;设计完成了SERCOS-Ⅱ从站接口测试板卡,搭建硬件测试平台,完成了与SERCOS主站的电气连接;通过系统调试和实验,本从站控制器可以完成与主站的通讯,达到了SERCOS-Ⅱ协议标准。

基于GPS的铁路养护大机机群防撞报警系统设计

为防止铁路养护大机机群之间的碰撞现象,基于GPS定位与ZigBee无线网络通信技术,以MCS8051单片机为控制核心,构建了不同于传统方案的防碰撞预警系统。系统通过GPS定位得到本机的位置和速度,由赫立讯IP-Link 2220H无线通信模块实现养护大机之间点对点的通信;根据本机的位置和速度以及得到的机群内部其他大机的位置和速度,通过建立安全距离数学模型,对养护大机之间距离进行计算,可以准确测算其是否已处于危险情况,并及时发出声光预警信号。经过模拟实验,系统可以实现安全预警功能。

超高频RFID系统阅读器SOC设计

物联网(internet of things,IoT)是目前通信技术行业发展的重要趋势,为世界的信息产业带来了第三次信息浪潮。在物联网发展中,射频识别(radio frequency identification,RFID)是其核心技术,RFID技术的市场需求和发展前景是不可估量的。在RFID技术中,核心部件是阅读器,而运用SoC设计方法实现了单芯片系统该部件的主流实现方案。文中采用开源MC8051软核,实现了基于ISO/IEC 18000-6C协议的RFID阅读器SOC系统的软硬件协同设计。其中,软件部分完成系统的控制以及协议命令的处理,而硬件部分实现了包括数据发送和接收的基带通信链路。在设计的SOC中,MC8051处理器还连接了外部RAM,并通过WISHBONE总线与自定义的通信链路模块接口互连。最终,系统在Modelsim下进行了软硬件的仿真验证。

高可靠性微控制器设计研究

本文目标是根据航天电子设计的需要,提出一种高可靠性微处理器设计的设计方案。在分析了单粒子效应的和总结了高可靠性设计技术的基础上,对oregano systems公司提供的mc8051IP软核进行了修改。修改后的IP核满足设计要求,运行稳定,最终实验结果说明:设计方案合理,实现简单,具备实用价值。

A320飞机机载RMP模拟器设计

文中主要阐明如何实现A320机载无线电管理面板的设计。A320机载无线电管理面板主要由编码、解码、接收和发送4个部分组成。以现场可编程门阵列作为主控芯片,用Verilog硬件描述语言对MC8051IP核进行元件例化,用C语言实现RMP的编码、解码及显示等功能,使用Verilog HDL和模拟电路实现ARINC429的接收和发送模块,同时实现了RMP收发32位ARINC429频率字的功能。测试结果表明,该系统实现了无线管理面板的基本功能。

FPGA点阵显示屏的设计

基于可编程片上系统(SOPC)技术,设计了一款以FPGA处理器为核心的嵌入式控制系统。将MC8051软IP核及必要的外围IP模块集成在FPGA芯片中,对温度显示和屏幕花样滚动显示进行了重点设计。通过软件代码,极大简化了硬件电路设计,系统稳定性得到了很大提高。

基于SOPC的1553B总线远程终端接口设计

近年来1553B总线在航空航天军事等领域中获得广泛应用。但当前1553B总线设计大部分基于分立的接口芯片,应用复杂且价格昂贵。现SOPC设计思想,提出了在FPGA上实现1553B总线终端接口的设计方案。用VHDL语言进行设计并在Xilinx公司FPGA芯片上验证。文章中对方案的硬件系统设计、存储器结构设计、软件流程都做了相应介绍。

基于SoPC的星载微波辐射计的数据采集系统

应用MC8051软核处理器,在FPGA上设计实现了基于软核的辐射计的科学数据采集,并通过1553B总线将数据传送到地面接收的采集系统。该方案在Xilinx公司FPGA芯片XC2V3000上得到了验证,满足航天星载微波辐射计多通道高分辨率的要求。

基于MCS8051控制系统的智能探测器

介绍了一种基于MCS8051控制系统的智能探测器机构,通过该机构可以检测紧前工序是否完成;配以 相应探头,可以自动探测高温、高磁场、高粉尘等恶劣环境条件下的流体温度、电压降及固体位置等综 合物理参数。

利用手机模块实现无线公话的方法研究

本文论述了无线公话技术的实现原理,详细介绍了利用MCS8051系列单片机控制手机模块实现无线公话的方法,并给出了该类设备硬件各模块的功能描述以及关键部分软件的实现方法。