基于WISHBONE總線的8051SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期報(bào)告

基于WISHBONE總線的8051SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期報(bào)告本報(bào)告將介紹基于WISHBONE總線的8051SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期進(jìn)展情況，主要包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件編程和系統(tǒng)測試。一、硬件電路設(shè)計(jì)我們的8051SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于基于WISHBONE總線的處理器核心，該處理器核心可以與其他WISHBONE總線兼容的外設(shè)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。我們的硬件電路設(shè)計(jì)主要包括處理器核心、存儲(chǔ)器、外設(shè)接口和時(shí)鐘模塊等部分。1、處理器核心我們選擇使用Xilinx公司的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)處理器核心，具體選擇了Spartan-6系列的xc6slx9芯片。該芯片具有高性能、低功耗和靈活性等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用來實(shí)現(xiàn)SOC系統(tǒng)。我們使用Verilog語言編寫處理器核心的RTL代碼，并使用XilinxISE工具進(jìn)行綜合、映射和布局布線，生成了對應(yīng)的bit文件和文件下載工具。2、存儲(chǔ)器我們選擇使用SRAM和FLASH存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)我們的8051SOC系統(tǒng)。SRAM存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，可以提供快速讀寫速度。FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)啟動(dòng)引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序，不易丟失。我們使用SRAM和FLASH芯片，根據(jù)其數(shù)據(jù)手冊的電路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行連接和使用。3、外設(shè)接口我們的8051SOC系統(tǒng)需要與多個(gè)外設(shè)相連，包括LCD顯示屏、鍵盤、鼠標(biāo)、攝像頭等。我們選擇使用不同的外設(shè)接口協(xié)議，包括SPI、UART和I2C等協(xié)議，來實(shí)現(xiàn)與不同種類的外設(shè)連接。我們使用Verilog語言編寫了外設(shè)接口模塊的RTL代碼，具體實(shí)現(xiàn)了SPI、UART和I2C等協(xié)議的接口，實(shí)現(xiàn)與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸和控制。4、時(shí)鐘模塊時(shí)鐘模塊是8051SOC系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，用于提供系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。我們選擇使用基于晶振的PLL鎖相環(huán)電路來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘模塊，使得系統(tǒng)的時(shí)鐘精度和穩(wěn)定性得到保證。二、軟件編程為了實(shí)現(xiàn)8051SOC系統(tǒng)的各個(gè)功能，我們需要編寫多個(gè)軟件程序，并將其加載到存儲(chǔ)器中進(jìn)行執(zhí)行。我們主要編寫的軟件程序包括啟動(dòng)引導(dǎo)程序、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序等。1、啟動(dòng)引導(dǎo)程序啟動(dòng)引導(dǎo)程序是系統(tǒng)中最先運(yùn)行的程序，它的主要作用是初始化系統(tǒng)硬件、加載操作系統(tǒng)代碼和設(shè)置系統(tǒng)中各個(gè)外設(shè)的初始狀態(tài)。我們使用匯編語言編寫了啟動(dòng)引導(dǎo)程序的代碼，并將其存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)器中。2、操作系統(tǒng)我們選擇使用μC/OS-II操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)8051SOC系統(tǒng)的多任務(wù)管理和調(diào)度。μC/OS-II是一種輕量級的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有高效、穩(wěn)定和可靠的特點(diǎn)，非常適合用于小型SOC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。我們使用C語言編寫了操作系統(tǒng)的代碼，并將其編譯生成可執(zhí)行文件，然后將其加載到SRAM存儲(chǔ)器中進(jìn)行執(zhí)行。3、應(yīng)用程序我們選擇了多個(gè)不同的應(yīng)用程序，包括圖像采集、音頻播放、界面顯示等功能。我們使用C語言編寫了這些應(yīng)用程序的代碼，并將其編譯生成可執(zhí)行文件，然后將其加載到SRAM存儲(chǔ)器中進(jìn)行執(zhí)行。三、系統(tǒng)測試為了保證8051SOC系統(tǒng)的正常運(yùn)行，我們進(jìn)行了多次系統(tǒng)測試，包括電路測試、時(shí)鐘測試、存儲(chǔ)器測試和外設(shè)接口測試等。測試結(jié)果表明，我們的8051SOC系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，并能夠滿足我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)?？偨Y(jié)本報(bào)告介紹了基于WISHBONE總線的8051SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期進(jìn)展情