基于X86CPU串行存储器的仿真与实现

 2023-03-01 10:03

论文总字数:22798字

摘 要

在现在的科技飞速发展的现状下,Intel系列的cpu已经发展到i7系列,Intel 8086微处理器是X86架构的鼻祖,值得我们去研究探讨。在本次毕设系统中使用的存储器是串行存储器,因其接口简单,传输速度较快,所以使用较为广泛,多应用于微机系统等领域。本课题拟以Intel X86CPU为硬件平台(具体涉及到的重要芯片有8255A可编程芯片、24C02串行存储器、锁存器/缓冲器等),采用I2C串行通信技术,设计并实现一个能对FLASH存储芯片(如24Cxx系列)进行数据读取与存储的电路系统。本次的毕业设计课题利用AT24C02串行存储器芯片作为中间存储器,搭建能够实现串行存储器存储功能的硬件电路,使用Proteus软件来完成串行存储器的仿真,并在32位总线微机实验平台上完成实物运行。

关键字:8086;Proteus仿真;AT24C02

Simulation and Realization of serial memory based X8086CPU

Abstract

Under the current status of rapid development of technology, Intel cpu series has been developed to i7 series, Intel 8086 microprocessor is the originator of the X86 architecture, worthy of our study was to investigate. In this complete set used in the system memory is a serial memory, because of its simple interface, transmission speed, so the more widely used, mostly used in computer systems, and other fields. This paper is intended to Intel X86CPU for the hardware platform (specifically related to an important chip 8255A programmable chip, 24C02 serial memory latch / buffers, etc.), using the I2C serial communication technology, able to design and implement a FLASH the memory chip (such as 24Cxx series) read data storage circuitry. This time, the graduation project use AT24C02 serial memory chip as an intermediate memory, serial memory storage structures can function hardware circuit using Proteus simulation software to complete serial memory and complete physical on the 32-bit bus computer experiment platform run.

Keywords:8086; Proteus simulation;AT24C02

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题的背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 关于Intel 8086和8088 1

1.2.2 关于存储器 1

1.3 论文的主要研究内容 1

第二章 关键硬件介绍 3

2.1 关于8086微处理器的结构 3

2.1.1 关于8086微处理器的结构及功能 3

2.1.2 8086微处理器的内部寄存器 5

2.2 存储器AT24C02 6

2.2.1 AT24C02概述 6

2.2.2 AT24C02封装和引脚 6

2.2.3 AT24C02芯片的主要特性 7

2.2.4 AT24C02芯片的结构框图 8

2.2.5 关于I2C总线和24C02串行存储器 8

2.3 8255A工作方式 10

2.3.1 8255外部引脚 10

2.3.2 8255A的控制字 10

2.3.3 8255A的初始化 11

第三章 硬件设计 12

3.1 串行存储系统的任务规划 12

3.2 串行存储系统的结构框图 12

3.3 方案的论证和比较 12

3.3.1 系统控制模块 12

3.3.2 系统显示模块 12

3.3.3 系统存储模块 13

3.4 最终方案 13

第四章 系统软件的设计 14

4.1 关于Proteus软件的简单介绍 14

4.2 原理图的设计与绘制 15

4.3 汇编语言的编写过程 15

4.3.1 编译环境 15

4.3.2 编译过程 15

第五章 仿真的调试和总结 18

5.1 Proteus仿真 18

5.2 程序结构 20

5.2.1 程序的初始化 20

5.2.2 端口地址 20

5.2.3 起始和终止 20

第六章 结束语 22

致 谢 23

参考文献 24

附 录 25

附录1 25

附录2 26

附录3 27

第一章 引 言

1.1 课题的背景和意义

随着计算机技术的不断发展,通过毕业设计这一教学实践环节,使工科院校大学毕业生在电子技术及计算机接口电路应用等方面的能力得到一定的训练和培养不失为一种值得尝试的方法。本课题拟以32位总线微机实验箱(清华大学教科仪器厂研发)为硬件平台,在微机实验系统中采用串行通信技术,实现FLASH存储芯片(如24Cxx系列)的数据读取与存储。首先以32位总线微机实验箱为硬件平台,在其原有电路基础上,设计一个与24Cxx存储器的硬件接口电路,并通过所编范例程序,完成PROTEUS调试及仿真,最终应能在32位总线微机实验箱上运行所编范例程序,完成串行存储器的读写功能。

此次毕业设计选为“基于X86CPU串行存储器的仿真与实现”,对比使用51单片机实现的主从式总线通信系统,深入理解学习和研究串口通信的相关知识,使我对串口通信的原理和应用融会贯通,为以后的实践工作储备知识和研究方法。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 关于Intel 8086和8088

在1978年,8086微处理器在Intel公司出世,这也是一个新的时代的里程碑,作为一个开端,随后不久,Intel公司有研发8088,允许了这类芯片进入低消费市场。1981年,Intel公司将8088芯片用于对个人电脑的研制中,并在全世界范围内发展起来,开启了一个全新的微机时代。

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