Design of 8-bit cmos embedded microcontroller chip
8-Bit cmos gömülü mikro-denetleyici yonga tasarımı
- Tez No: 75778
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT AŞKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: VLSI, Bilgisayar İç Mimarisi, Mikrodenetleyici, Mikroişlemci, Gömülü Kontrol, VHDL, ASIC, FPGA, 8051. iv, Mikrodenetleyiciler, VLSI, Computer Architecture, Microcontroller, Microprocessor, Embedded Control, VHDL, ASIC, FPGA, 8051. m
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz 8-BIT CMOS GÖMÜLÜ MİKRO-DENETLEYİCİ YONGA TASARIM Badaroğlu, Mustafa Yüksek Lisans, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Murat Aşkar Temmuz 1998, 147 sayfa. Bu tez, M80C3 1 adı verilmiş 8-bit CMOS gömülü mikro-denetleyici tasarımını gerçekleştirmek üzere hazırlanmıştır. 255 komuttan oluşan geniş komut kümesiyle bu mikro-denetleyici herhangi bir gerçek zamanlı donanım kontrol uygulamalarında kullanılabilmektedir. Tasarlanacak bu mikro-denetleyicinin komut kümesi ve zamanlaması endüstri standardı olarak bilinen 8051 gömülü mikro-denetleyici ailesiyle uyumlu olması sayesinde piyasada bu popüler mikro-denetleyici komut kümesi için bulunan birçok yazılım ve donanım geliştirme platformu bu mikro-denetleyici yongası tarafından desteklenmektedir. Tasarlanacak mikro-denetleyici için öngörülen yeni iç-mimari yapısı tipik bir 0.7um CMOS üretim teknolojisinde 30 MHz' e kadar ulaşan hızlı saat işaretleriyle çalışabilmektedir. Mikro-denetleyicinin serimi I/O üniteleriyle beraber 21.17 mm2 silikon alanı içinde tamamlanmıştır, bu alanın 11 mm2 kısmı standart hücre bölgesi, 0.53 mm2 kısmı RAM hücresi için kullanılmıştır. Mikro-denetleyicinin 5V çalışma geriliminde ve 30 MHz. saat hızındaki güç tüketimi Normal çalışma modunda 84 mW, Susma çalışma modunda 29 mV dır. Tasarlanan bu mikro-denetleyici içinde donanım kontrol uygulamaları için esas olabilecek iki adet olay/zaman sayıcısı ve aynı zamanda çok-mikroişlemcili seri veri haberleşmesi için kullabilecek bir adet UART (Genel Asenkron Almaç/Göndermeç) içermektedir. Mikro-denetleyici tasarımının VHDL (Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanan Tanımlama Dili) kullanılarak yapılması, tasarımın ilerdeki daha yeni teknolojiler için sentezlenip kullanılabilmesine olanak vermektedir. M80C3 1 mikro-denetleyicisinin iç mimarisinin testi ve CMOS VLSI yonga üzerinde oluşturabilecek sistemlerin kart seviyesindeki testi için Xilinx XC4010EPC-84 serisi FPGA üzerinde indirgenmiş protipi oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DESIGN OF 8-BIT CMOS EMBEDDED MICROCONTROLLER CHIP Badaroğlu, Mustafa M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Murat Aşkar July 1998, 147 pages. This thesis mainly concerns the design of a 8-bit CMOS embedded microcontroller named M80C31. This microcontroller can be used in any real time hardware control applications with a broad set of 255 instructions. The instruction set and the timing of the microcontroller is made compatible with industry standard 8051 embedded microcontroller series so that it supports many commercial software development tools targeted at that popular microcontroller instruction set. The newly proposed architecture for the microcontroller provides the use of fast clock frequencies up to 30 MHz in a typical 0.7um CMOS process. The final layout of the microcontroller having 21.17 mm2 silicon area including pads has been generated; in which of this area, 1 1 mm2 and 0.53 mm2 are for standard cell core and RAM megacell respectively. The power consumption of the microcontroller is just 84 mW and 29 mW in Normal/Idle Operation modes respectively at 5V supply voltage and 30 MHz clock frequency. In this microcontroller there are two timers used for event/cycle counting essential for hardware control applications and an UART (Universal Asynchronous/Synchronous Receiver/Transmitter) which is used for multi-processor serial data communications. The design of the microcontroller has been performed using VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) so that the design can be synthesized to new technologies. The prototyping of a reduced version of M80C31 is done with Xilinx XC4010EPC-84 FPGA (Field Programmable Gate Array) for use in testing the architecture and intermediate board level of systems that will eventually implemented on a single CMOS VLSI chip.
Benzer Tezler
- Design of an 8 bit general purpose microcontroller
Başlık çevirisi yok
NALAN ERDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA GÜNDÜZALP
- CMOS paralel A/D çeviricide kıyıcı türü karşılaştırıcının analizi ve tasarımı
The Analysis and design of chopper type comparator in a CMOS flash A/D converter
YAMAN ÖZELÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MELİH PAZARCI
- OTA ile sayısal/analog ve analog/sayısal dönüştürücü tasarımı
Anolog/digital and digital/analog conversion using OTA
SHAHRAM MİNAEİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. SAİT TÜRKGÖZ
- Kapasitif eşik lojiği temelli analog sayısal çevirici
A Capacitive thres hold logic based analog to digital converter
BİLGE BAYRAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURAN LEBLEBİCİ
- VLSI realization of an 8x8 bit pipelined residue arithmetic multiplier
Boru-hattı mimarisi ile artık aritmetiğe göre tasarımlanmış bir 8x8-bitlik çarpıcının çok büyük çapta tümleşik (ÇBÇT) devre olarak gerçekleştirilmesi
FUAT ENVER
Yüksek Lisans
İngilizce
1992
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. MURAT AŞKAR