低功耗异步80C51微控制器的CMOS电路设计研究

资源摘要信息:"本文介绍了一种低功耗异步80C51微控制器的实现。该微控制器在0.5微米CMOS工艺中实现，并且与在同一技术中的最新同步实现相比，它显示出4倍的功率优势。该芯片与同步实现完全位兼容，并且对于外部存储器访问来说是定时兼容的。该电路是一个编译的VLSI程序，使用Tangram作为VLSI编程语言，并使用Tangram工具集自动将设计编译成标准单元网表。这种设计方法证明了其强大到足以描述微控制器并得出高效的实现。此外，它为设计者提供了探索设计空间中各种可能性的机会。" 从文件标题"CPLD.rar_80c51_CMOS circuit design_micro cmos_tangram_timing des"可以看出，这篇文档主要涉及的内容包括CPLD（复杂可编程逻辑设备）的应用、80C51微控制器的CMOS电路设计、微CMOS技术、Tangram编程语言以及定时设计。这些知识点在微电子和集成电路设计领域是至关重要的。 首先，CPLD是一种广泛使用的集成电路（IC），它可以通过编程来实现各种数字逻辑功能。它具有可编程性，使得工程师能够通过软件配置硬件，这样就可以通过更改代码来调整和优化电路，而无需更改物理硬件。CPLD的可编程特性使其成为原型设计、小规模生产的理想选择。 其次，80C51是一种经典的微控制器，它是基于Intel 8051架构的微控制器。它被广泛应用于嵌入式系统领域，因为它提供了足够的功能来控制小型设备，同时它的设计相对简单，功耗较低，使其适合在电池供电的环境中运行。80C51的微控制器采用CMOS技术制造，CMOS即互补金属氧化物半导体，是一种广泛应用于集成电路制造的技术。CMOS技术的优点包括低功耗、高集成度以及高速度，这使得它成为设计高性能微控制器的理想选择。 在描述中提到的使用Tangram编程语言和工具集实现电路设计，Tangram是一种硬件描述语言（HDL），它用于描述数字电路的结构和行为。Tangram与其他硬件描述语言（如Verilog和VHDL）相比，旨在提供一种更为直观和灵活的方式来描述电路设计。使用Tangram编写的代码可以被自动编译成标准单元网表，这意味着可以将高层次的设计描述转换成具体的硬件实现。Tangram作为编程语言和设计工具集，能够简化电路设计流程，提高开发效率，减少设计错误，同时有助于工程师探索不同设计替代方案。 最后，提到的“timing des”指的是定时设计，这在微控制器的设计和实施中扮演着关键角色。正确的定时设计能够确保微控制器各个部分正确同步，同时满足时钟频率和信号传输要求。这对于确保电路的稳定性和可靠性至关重要，尤其是在要求高速运算和实时处理的应用场景中。定时设计涉及到的复杂性来自于时钟信号的分配、同步和时序的约束，这是数字电路设计中的一个挑战性领域。 结合压缩包内的文件名称列表，可以推断出文档中可能还包含了关于CPLD的具体实现细节、80C51微控制器的详细电路设计描述以及如何使用Tangram语言和工具进行设计。此外，文件列表中还提到了一个PDF文件"CPLD.pdf"，可能是一个详细的设计说明、技术报告或是教程。而"***.txt"则可能是一个包含更多信息链接的文本文件，***是一个资源分享网站，经常会有与技术相关的文档和资源。 综上所述，这篇文档综合了多种在现代微电子设计中至关重要的技术点，其内容不仅涵盖了微控制器的设计与实现，还涉及到硬件编程语言、电路设计自动化工具以及定时设计等关键知识点。