基于51单片机IP核的FPGA实现与应用

因此系统时钟不能超过时序报告的时钟最高频率(即fmax)。可以选择18 MHz，利用PLL对目标系统板上的时钟进行分频；

　　(3)将Synplifyr Pro综合生成的RTL封装文件．vqm拷贝到Quartus II工程文件目录下，并添加到工程中。然后再将添加．vqm文件生成MC8051_top．bsf图形文件；

　　(4)打开创建的应用设计顶层图形设计文件，将前面生成的PLL模块、MC8051_top模块添加到顶层设计文件中。添加输入/输出引脚，并对引脚命名，连接引脚与各模块．设置相关编译参数。生成FPGA的配置文件*．sof。其实际应用系统顶层原理图如图7所示。

　　可将并行I／O端口设计成双向I／O端口，以节约FPGA的引脚资源，其方法参见图5。根据实际应用的需要，利用FPGA剩余的资源，添加其他逻辑模块，与MC8051 core模块、PLL模块一起构成应用系统。这里只讨论MC8051 IP核的FPGA实现。

　　4．2 MC8051应用程序创建

　　在MC8051应用系统建立后，根据具体应用编写应用程序。可以是C语言程序，也可以是汇编语言程序。MC8051的应用程序与标准的8051应用程序完全兼容，可以采用熟悉的开发工具进行应用程序的编写。在编写完成、仿真调试通过后，利用编译工具编译生成．hex文件，供固化ROM使用。

　　4．3 MC8051实际应用系统实现

　　将生成的．hex应用程序文件拷贝到Quartus II工程文件目录下，替代原创建ROM存储器模块时使用的初始化．hex文件。然后重新编译Quarius II工程生成FPGA的配置文件．sof，将应用程序代码嵌入(同化)到ROM中。最后利用Quartus II的Programmer将FPGA的配置文件．sof下载到FPGA或EPCS中，实现MC8051的实际应用系统。

　　5 结语

　　本文在分析了MC805lIP Core的结构原理，设计层次，内核各组成模块及参数设置的基础上，详细论述了MC8051 IP核的FPGA实现与应用的实际设计步骤。试验验证，根据需求修改后的MC8051 IP核，能很好满足对8051MCU的应用需求，而且其性能比标准8051 MCU高，系统集成度也比采用标准8051 MCU构成的应用系统高。因此，MC8051 IP核在基于可编程逻辑和MCU的应用领域中具有广泛的应用前景。