"该资源是一篇关于基于FPGA的计算机可编程外围接口芯片设计的硕士学位论文,主要关注8255芯片的实现。作者韩进在程勇教授指导下,使用VHDL语言在Altera公司的FPGA(Flex10K系列)上进行设计,利用Max+PLUSII开发环境。论文描述了设计流程,包括VHDL的结构体设计和模块划分,以及通过波形仿真和芯片测试验证8255的功能。关键词包括数字系统设计、VHDL、FPGA、Max+PLUSII、计算机可编程接口芯片、模块和进程。"
在本文中,作者探讨了如何利用现代电子技术和EDA技术,特别是FPGA(Field-Programmable Gate Array)来实现计算机的可编程接口。FPGA作为一种大规模可编程逻辑器件,可以替代传统的集成电路,提供更高的灵活性和可定制性。论文的重点是基于FPGA实现8255芯片的功能,8255是一种经典的并行接口芯片,广泛用于数据传输。
设计流程采用了VHDL(VHSIC Hardware Description Language),这是一种用于硬件描述的语言,允许设计师以结构化的方式描述数字系统的逻辑。VHDL的结构体设计流程包括将系统分解为内核和外围逻辑两大模块。内核模块进一步细分为PORTA、PORTB、PORTC和control模块,这些模块分别对应8255的三个并行端口和控制逻辑。底层模块使用RTL(Register Transfer Language)级别的描述,这是一种描述数字系统数据流和控制流的方法。
在Max+PLUSII这个集成开发环境中,设计师能够图形化地输入设计,这使得设计过程更加直观和高效。设计完成后,通过波形仿真对设计进行验证,确保其逻辑功能正确无误。接着,设计会被下载到FPGA芯片上进行实际测试,以确认其在硬件上的行为符合预期,即实现了8255的功能。
这篇论文的贡献在于展示了如何利用FPGA和VHDL来实现经典接口芯片的功能,这种方法不仅提高了设计的灵活性,还能够将多个接口功能集成到单个芯片上,降低了系统复杂性和成本。此外,它还提供了关于如何进行FPGA设计、模块划分、仿真验证和硬件测试的具体步骤,对于学习和实践FPGA设计的读者具有很高的参考价值。