PIC微处理器实验设计与模块详解

本资源是合肥工业大学微电子学院发布的《PIC微处理器实验手册》，该手册主要针对Microchip PIC16F54微处理器进行实验设计与教学。手册内容涵盖了多个关键环节，旨在培养学生对8位全静态CMOS单片机的理解和应用。 1. 实验内容概览: - 实验一至八分别涉及简单组合逻辑设计、UART串口通信、算术逻辑单元模块（如加法器、移位器、逻辑门等）、Decoder译码模块、Seqnc/Stack（可能是指顺序控制或堆栈）模块、Reg_fie/Reg_Misc（一般用于寄存器管理）模块，以及针对PIC16F54模块和HFUT模块的特定设计。 2. 总体设计流程: - 学生需遵循哈佛结构设计，通过Decoder解码指令，从程序存储器读取数据，经ALU处理后写回存储单元，以确保在一周期内完成所有指令执行。 - 设计流程包括：功能模块列表（如哈佛结构、Stack、Seqnc等）、模块化设计（细化到各个逻辑单元），如ALU的子模块，以及顶层模块HFUT的设计。 - 通过Verilog语言进行硬件描述，然后在Modelsim软件中进行仿真测试以验证模块功能，最后将设计烧录到FPGA中，并与汇编文件配合测试CPU的整体性能。 3. 模块详解: - HFUT.V模块：作为系统顶层，负责管理定时器、输入输出接口，包括LED灯的控制和CNTR_OUT信号的配置。这个模块在实际操作中起到整合与通信的作用。 4. 仿真与验证: 通过模型仿真确保每个模块的功能正确性，这是设计过程中至关重要的一步，因为这关系到整个系统的稳定性和准确性。 5. 实践与应用: 本实验不仅锻炼了学生的硬件设计技能，还培养了他们对微处理器内部工作原理的深入理解，对于学习者来说，这是一个将理论知识转化为实际项目经验的良好平台。 通过这份手册，学生可以系统地学习如何利用PIC微处理器进行实验设计，掌握从硬件描述语言到实际电路板操作的完整过程，提升在微电子领域的实践能力。