基于FPGA的8255内核vHDL设计实现

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于FPGA的计算机可编程外围接口芯片8255的设计与实现，作者韩进在导师程勇的指导下，利用Altera公司的FPGA（Flex10K）系列和VHDL语言，对8255内核进行了重新设计。论文中详细介绍了设计过程，包括将8255芯片划分为内核和外围逻辑两大模块，内核模块又细分为PORTA、PORTB、PORTC和control模块，每个模块采用RTL级描述，并利用Max+PLUSII进行图形输入和整体生成。通过仿真和实际芯片测试验证了设计的正确性。" 这篇论文涉及的知识点主要包括： 1. **VHDL**：VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为，是设计FPGA和ASIC的重要工具。在这篇论文中，VHDL被用来实现8255内核的功能描述。 2. **FPGA**：现场可编程门阵列，是一种可编程的逻辑器件，允许用户根据需求定制逻辑功能。Altera的Flex10K系列是FPGA的一种，它被选为实现8255接口芯片的载体。 3. **8255芯片**：8255是Intel生产的一种可编程并行接口芯片，常用于微处理器系统中，提供数据传输和控制信号。论文中通过VHDL在FPGA上实现了8255的功能。 4. **计算机可编程接口芯片**：这些芯片允许用户通过编程来配置其功能，以适应不同的系统需求。8255就是这样的一个例子，它可以被编程以执行多种输入/输出任务。 5. **Max+PLUSII**：这是Altera公司的一个开发工具，提供了设计输入、仿真、综合和配置等功能，便于FPGA的设计和实现。 6. **模块化设计**：在VHDL设计中，8255被分解为多个模块，如PORTA、PORTB、PORTC和control，这种模块化方法有助于提高设计的清晰度和可维护性。 7. **RTL级描述**：RTL（寄存器传输级）描述是VHDL中的一个重要级别，它专注于描述数据如何在寄存器之间传输，是硬件设计的高层次表示。 8. **仿真与测试**：设计完成后，通过波形仿真来验证设计是否符合预期，然后通过下载到FPGA芯片上进行实际测试，确保8255的功能得以正确实现。 9. **EDA技术**：电子设计自动化技术，用于半导体设计和制造过程的自动化，包括设计、验证、模拟和布局布线等步骤。 10. **PLD**：可编程逻辑器件，包括PLD和FPGA，是实现可重构硬件的基础，可以根据需要编程以实现不同的逻辑功能。 这篇论文对于理解FPGA上的VHDL设计流程、8255接口芯片的工作原理以及模块化硬件设计方法具有重要的参考价值。同时，它还展示了如何将传统的接口芯片功能移植到现代的可编程逻辑平台上，以适应不断发展的电子技术需求。