基于FPGA的8255并行接口芯片VHDL设计与NPAE/NPBE逻辑实现

本篇文档主要介绍了山东科技大学某硕士研究生关于基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的8255计算机可编程外围接口芯片设计与实现的研究。作者韩进选择了Altera公司的FPGA产品FlexIO K作为平台，使用VHDL (VeraHDL)语言进行设计，以实现8255并行接口芯片的可编程功能。 设计的关键部分包括对8255内核的处理过程。在这个过程中，有两个关键的进程：A口和B口的输出使能逻辑。A口输出使能逻辑(process(NAckA, NClrOpA))和B口输出使能逻辑(process(NStbAckB, NClrB))通过条件判断来控制IntrOpA和IntrB信号的状态，分别对应于A口和B口的输出使能状态。当NClrB或NAckA的相应事件发生且状态为'1'时，这些信号会被置为'1'，表示对应的接口可以进行数据传输。 此外，文档还提到了C口输出选择和方向控制信号的过程，这部分逻辑负责控制C口的输出行为，但具体细节未在提供的部分中详述。整个设计采用了VHDL的结构描述风格，将系统划分为内核模块和外围逻辑模块，内核模块进一步细分为PORTA、PORTB、PORTC和control模块，每个模块采用RTL级描述（Register Transfer Language），以实现高效的硬件描述。 在设计过程中，作者使用Max+PLuS II开发环境进行图形输入法建模，并通过波形仿真验证设计的正确性，最终成功地在FPGA上实现了8255的可编程功能。论文关键词包括数字系统设计、VHDL、FPGA、Max+PLuS II、计算机可编程接口芯片以及模块和进程的概念，这些都是现代数字电路设计中的核心要素。 这篇论文展示了如何利用FPGA技术和VHDL进行高级硬件描述语言设计，以实现对传统8255接口芯片的可编程化改造，这是当前嵌入式系统和硬件加速领域的重要研究内容。