FPGA模擬MC8051—擴展ROM和RAM

ID:244167 · 發表于 2017-11-17 15:03

最近在搞一個測試板，用FPGA模擬MCU，當然，選用的是MC8051的內核，誰讓人家是免費的呢。當然也有人說可以用NIOS II系統，仁者見仁，智者見智吧。

首先，我使用的是黑金系列的Demo板（Cyclone IV系列的），接口足夠豐富，實際上，我只需要一個核心板就可以了。

介紹一下這個FPGA，可以讓大家直觀的了解一下，該芯片型號：EP4CE15F256,64K 的RAM，因此，在MC8051分配內存的時候，選擇32K ROM，16K的XRAM，以及128byte的RAM。應該足夠放我的程序了，網上很多教程是2K的ROM，對于我而言，大小了。核心板上有50M和40M兩個時鐘，然后我分頻至18M，也是足夠了，已經比其他通用的51單片機快了。其他資源呢？目前還好，沒啥特別的要求，只是跑個51系列的核而已，對FPGA來說小菜一碟。

大家都知道MC8051基本上沒有額外的一些模塊，比如ADC，DAC，IIC，定時器也是只有兩個，這些模塊呢，ADC和DAC沒有辦法，只能用外部器件，比較幸運的是，我目前用不到ADC和DAC，IIC可以用GPIO來模擬，定時器太少的話可以復用，當然這些涉及一些中斷嵌套等技術問題。之后我們可以詳細介紹。

上干貨。關于如何配置FPGA，有一個網上的教程，我是按著這個來的，不過，我的一些需求和他的那個不一樣，因此，在這里需要特別說明一下。
www點cnblogs點com/xiaomeige/p/6403094.html

干貨一：如何擴展ROM和RAM，擴展至32K ROM，以及16K的XRAM。
首先用上面鏈接的MC8051源代碼進行模塊的擴展。大家可以嘗試這先建立2K的ROM，這樣熟悉一下流程，然后再來改ROM和RAM的大小也是可以的。
詳細步驟見附件。。。

Quartus II軟件版本為16.1。

首先，在下面鏈接中有詳細的關于用 FPGA 模擬 MC8-51，先熟悉一下整個流程。

在已經有了一個小系統的基礎上。

1. 點擊左上角的 Project Navigator，選擇 IP Components，然后你就可以看到我們自己新加的 IP Core，一個 ROM，兩個 RAM（內部 RAM 和外部 RAM），還有最后的鎖相環（PLL）

2. 雙擊 ROM 的 IP 核，然后將 ROM 的值改為 32K，其他選項維持不變。同理，將 RAM

的 IP 核的 RAM 值改為 16K，其他值保持不變，改完之后，系統可能要求你進行 IP core 的更新，點擊更新即可，可能需要幾分鐘，改過之后的樣子還要維持圖 1 所示。具體改動地方見下圖。

3. 點擊左上角的 Project Navigator，選擇 Files，你可以看到所有增加的源文件。

點擊 ROM 的源文件 mc8051_rom.vhd，然后就可以看到 ROM 的相關信息。見下面兩圖。可以發現，address 的大小是隨著 ROM 的大小而變化，這個可以理解。如果是 1024byte，那就是 2 的 10 次方，32KB 就是 2 的 15 次方，如果地址是從 0 到 14.這一步應該大家都明白吧。

看到這個有啥用呢，因為我們要改 TOP 層的設置信息。