单片机和fpga哪个好

MCS-51单片机与FPGA接口逻辑设计的VHDL实现

付扬

(辽宁石油化工大学信息工程学院抚顺，113001)

摘要：本文阐述了单片机和现场可编程门阵列FPGA各自的特点，指出在波形发生器设计中两者相结合设计的优势和在设计中所遇到的接口逻辑设计这个难点，详细给出了接口逻辑设计的VHDL程序。通过该接口程序设计，实现了单片机技术和EDA技术相结合，从而实现了所要求波形发生器的设计。

关键词：单片机FPGA(现场可编程门阵列)PLD(可编程逻辑器件)

0引言

可编程逻辑器件(PLD)及EDA技术的应用成为电子系统设计的潮流。FPGA 是一种新兴的可编程逻辑器件(PLD)，与其它PLD相比，具有更高的密度、更快的工作速度和更大的编程灵活性。

优点，长期以来被广泛的应用在各领域。

基于FPGA的高密度、高速度、现场可编程的能力和单片机强大的数据处理功能，制作了波形发生系统，用于产生各种频率的正弦波、方波和三角波，其幅值0～5V可调，频率步进达到1Hz以下，频率范围1Hz～100kHz。

该波形发生器以单片机(MCS8031)为中心控制系统，FPGA片内实现DDS技

PROM28c64术，在此DDS技术中，采用6级BCD比例乘法器级联。首先由单片机将E

2

中存入波形数据。

HEFEI UNIVERSITY

单片机模数转换课程设计

系 别 电子信息与电气工程系 学 号

班 级 11级通信工程（2）班 姓 名 指导老师 汪 济 洲

摘要：

单片机作为一种最简单的软件，与我们的日常生活息息相关，了解一些单片机程序的简单录入是费城必要的。如：LED显示器、键盘和显示器的应用和原理。同过为期一周的单片机实训，是我们对这门课有了许多新的了解，弥补了在课堂上学习的不足。相信这对我们以后的学习和工作都会有很大的帮助。我们一定要在最短的时间里对这些不足加以改正! 本设计主要介绍模数转换器的基本实现方法以及我对这次单片机实训的一些心得体会。

关键词：

Proteus、 模数转换器、keil c

1

目录

1实验目的 ..................................................................... 3

第三章 硬件电路设计

3.1硬件电路组成框图

根据毕业设计任务要求，设计采用以8051为控制核心的基于单片机的数字式直流电机调速控制系统，得出如图3-1所示的硬件电路组成框图：

霍尔电压传感器 霍尔电流传感器 转速传感器 ADC0 8 0 9 8 0 5 1 2764 8155 键盘 LED 计 数 电 路 功能指示 报警电路

图 3-1硬件电路组成框图

3.2 单片机简介

8051是一种8位元的单芯片微控制器，属于MCS-51单芯片的一种，由英特尔公司于1981年制造。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，如Atmel、飞利浦、深联华等公司，相继开发了功能更多、更强大的兼容产品。8051单芯片是同步式的顺序逻辑系统，整个系统的工作完全是依赖系统内部的时脉信号，用以来产生各种动作周期及同步信号。在8051单片机中已内建时钟产生器，在使用时只需接上石英晶体谐振器（或其它振荡子）及电容，就可以让系统产生正确的时钟信号。 3.2.1引脚介绍

图3-2 8051引脚图

MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚图如图3-2所示： P0.0~P0.7 P0口8位

一、填空题

1、把长度为20的有符号整形数组array定义在片内RAM数据区域（不限制在低128字节区域），其定义为：int idata array[20]; 2、单片机对外访问时，（p0）口分时提供低8位地址和数据信号 3、89c51点偏激外部中断请求信号有电平方式和脉冲方式，在电平方式下，当采集到INT0、INT1的有效信号为（低电平）时，激活外部中断。 4、89c52单片机定时器2的8位低字节特殊功能寄存器TL2，他的地址是0xcc，定义该特殊功能寄存器TL2的方法是：sfr TL2=0xcc;

5、定时器/计时器T0、T1以模式2工作时的原理结构可以分为（信号源，包括内部时钟信号和外部计时脉冲信号）、（运行控制，包括内部控制和外部信号控制来年两个部分）、（计数器，包括8位计数器TLx和8位初值寄存器THx两个部分）、（计数溢出标志）4个部分。 6、定时器/计时器T0、T1的控制寄存器TCOM的格式如下，TR0是T0de运行控制位，为（1）时可以使T0运行。 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 7、用（助记符）、（符号）、（数字）等表示指令的程序语言，叫汇编语言。

8、定时器/计时器T0、T1以模式2工作时

目 录

第一章 Digital LAB(A)51实验板原理及使用说明 ……………….………………2 1. Digital LAB(A)51实验用户板简介……………………………………2

2. Digital LAB(A)51实验板结构原理…………………………..……… .4

3. Digital LAB(A)51实验板使用说明… ………………………5 第二章 软件实验…………………………………………………………………….14

第三章 第四章 第五章1. 存储器块清零............................................. ................... ......................14 2. 内存块移动……………………………………………………………15 3. 二进制到BCD码转换................... ................... ................... ..............17 4. 二进制到ASCII码转换 ..........................

一、填空题

1、把长度为20的有符号整形数组array定义在片内RAM数据区域（不限制在低128字节区域），其定义为：int idata array[20]; 2、单片机对外访问时，（p0）口分时提供低8位地址和数据信号 3、89c51点偏激外部中断请求信号有电平方式和脉冲方式，在电平方式下，当采集到INT0、INT1的有效信号为（低电平）时，激活外部中断。 4、89c52单片机定时器2的8位低字节特殊功能寄存器TL2，他的地址是0xcc，定义该特殊功能寄存器TL2的方法是：sfr TL2=0xcc;

5、定时器/计时器T0、T1以模式2工作时的原理结构可以分为（信号源，包括内部时钟信号和外部计时脉冲信号）、（运行控制，包括内部控制和外部信号控制来年两个部分）、（计数器，包括8位计数器TLx和8位初值寄存器THx两个部分）、（计数溢出标志）4个部分。 6、定时器/计时器T0、T1的控制寄存器TCOM的格式如下，TR0是T0de运行控制位，为（1）时可以使T0运行。 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 7、用（助记符）、（符号）、（数字）等表示指令的程序语言，叫汇编语言。

8、定时器/计时器T0、T1以模式2工作时

摘 要：介绍了无线收发芯片nRF905的功能，及其与51单片机的接口设计。单片机可以很容易地通过SPI接口访问nRF905，功耗低。多频道多频段，可以很方便地实现点对点及点对多点无线通信。 关键词：无线收发器；SPI接口；单片机

1 引言

nRF905是Nordic VLSI公司推出的一款无线收发芯片。32脚封装（32L QFN 5 x 5mm），供电电压为1.9～3.6V，工作于433/868/915MHz三个ISM（工业、科学和医学）频道。可自动处理字头和CRC（循环冗余码校验）。微处理器可以通过SPI接口及相关指令访问nRF905的寄存器。功耗低，高抗干扰GFSK调制，可跳频，载波检测输出，地址匹配输出以及数据就绪输出。nRF905适用于遥感、遥测、无线抄表、工业数据采集以及家庭自动化等领域。

2 nRF905简介

2.1 芯片结构

MOSI/MISO是发射／接收数据的通道；TRX_CE，TX_EN是收／发通道的控制端；PWR_UP是工作模式控制端；CSN、SCK为串行接口控制端；CD是接收模式下载波监测信号输出端；AM是接收到正确的数据包地址后芯片指示信号的输出端

8051单片机的FPGA设计与实现

第一章前 言

20世纪末在计算机技术逐渐发展的情况写，电子技术得到了飞速的发展，现代电子产品已经渗透到了社会的各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品的性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

电子技术发展的根基是微电子技术的进步，它表现在大规模集成电路加工技术，即半导体工艺技术的发展上，表征半导体工艺水平的线宽已经达到60nm以下，并还在不断缩小；在硅片单位面积上集成了更多的晶体管，集成电路设计在不断地向超大规模，极低功耗和超高速的方向发展；专用集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）的设计成本不断降低，在功能上，现代的集成电路已能够实现单片电子系统SOC（System on a chip）的功能。另外集成电路（IC）技术在微电子领域中占有重要的地位。且伴随着IC技术的发展，电子设计自动（Electronic Design Automation，EDA）已经逐渐成为重要的设计手段，其广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力中央处

1、根据下图，说出CIP-51有哪些存储控件？各存储空间的功能及寻址范围？CIP-51的内部ram空间有多少字节？它们在应用中有什么专门的用途？堆栈一般应设置在什么位置？（20分）

2、下图显示了C8051F020单片机IO端口交叉开关的配置界面，如果我们现在要使用UART0、SPI0、SMBus，并且P1,2 、P1,3作为两路模拟量的输入端，请问所有的外设引脚与单片机的端口如何应对？（如TX0=P??....）(10分)

3、有7个能使c8051f系列单片机进入复位状态的复位源：上电/掉电复位、外部/RST引脚复位、外部CNVSTR信号复位、软件命令复位、比较器0复位、时钟丢失检测器和看门狗定时器超时复位。请说出这7钟复位的含义及你认为的用途。（10分）

4、下面一段程序是震荡源初始化程序，一般在上电后即运行。请问运行该段程序时单片机用的是什么震荡源？频率为多少？（10分） Void Oscillator_Init() { Int i=0;

OSCXCN=0X67; For(i=0;i<3000;i++); While((OSCXCN&0X80)==0); OSCICN=0X08; }

5、P2,P3口驱动发光管，共接了16个发光二极管，请阅读下面的程序，问：定时器3的作用是什么?说出程序的执行效果。（10分）

#include //包含

1、 单片机概述

1.1 什么是单片机：

单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入\\输出接口的芯片，因其具有了计算机的属性，而被称为单片微型计算机，简称单片机。

1.2 单片机的标号信息及封装类型：

首先，我们先对单片机芯片名称及其文字标识做一下了解。以目前使用较多的51单片机为例： 公司 AT（Atmel） 产品 AT89C51，AT89C52，AT89LV52，AT89S51,，AT89LS53等 Philips（飞利浦） P80C54，P80C58，P87C54，P87C58，P87C528等 Winbond（华邦） Intel（英特尔） W78C54，W78C58，W78E54，W78E58等 C501-1R，C501-1E，C513A-H，C503-1R，C504-2R等 Siemens（西门子） i87C54，i87C58，i87L54，i87L58，i87C51FB，i87C5FC等 STC

STC89C51RC，STC89C52RC，STC89C53RC，STC89LE51RC等 图片1.2.1：STC89C58RD+ 图片1.2.2：AT