基于FPGA的8255计算机可编程外围接口芯片设计

"内核框图-流媒体宝典 pdf" 本文主要讨论了基于FPGA的计算机可编程外围接口芯片8255的设计与实现，采用了VHDL语言进行描述，并在Max+PLUSII开发环境下完成。设计中，8255内核被划分为五个主要模块，即顶层模块(TOP)、控制模块(CONTROL)、A口模块(PORT A)、B口模块(PORT B)、C口模块(PORT C)，每个模块都使用RTL（寄存器传输级）描述方法，以提高设计的可重用性和模块化。外围逻辑则包括8255内核与外部设备的接口和数据总线缓冲，同样使用RTL描述。 8255内核设计概述指出，内核由上述五个模块构成，它们之间通过单向的数据总线进行通信，确保输入和输出的独立性。内核框图清晰地展示了各个接口的分布，控制模块负责协调整个系统的操作，而A、B、C三个端口分别处理不同的输入输出任务。这种设计方式使得8255能够灵活地适应不同的接口需求，提供了高度的灵活性和定制性。 VHDL作为一种硬件描述语言，它允许设计者以结构化和行为化的形式来描述数字系统。在8255的设计中，VHDL的结构描述风格用于构建各个模块，而RTL级描述则用于描述模块内部的逻辑操作，这种结合使得设计更易于理解和调试。通过Max+PLUSII的图形输入法，可以直观地组合这些模块，形成完整的8255功能芯片。 在实现过程中，设计者进行了波形仿真来验证设计的正确性，随后通过下载到FPGA芯片进行实际测试，确保了8255功能的完整实现。FPGA的优势在于其可编程性，可以根据需要动态配置，实现不同功能的接口电路，这在计算机系统中特别有用，因为它们可以实现系统的功能重构，适应不断变化的需求。 这个硕士论文展示了如何使用现代EDA工具和VHDL语言，结合FPGA技术来设计和实现经典的8255接口芯片，这一过程不仅体现了数字系统设计的先进方法，也突显了FPGA在可编程接口芯片设计中的重要作用。