8位CPU总线采样记录仪的设计.pdf

本文主要讨论了8位CPU总线采样记录仪的设计，这种设备用于捕获和存储51单片机（如AT89S52）总线上的数据信息，包括片外程序代码、代码地址、片外数据存储器的数据和地址。设计中采用了Altera公司的DE0开发板，结合FPGA实现总线采集模块，并利用Nios II处理器进行数据处理和存储。此外，该系统还集成了带触摸功能的LCD显示屏和SD卡，以便于数据可视化和存储。 8位CPU总线是微处理器与外部设备交换信息的关键通道，它包括地址总线和数据总线。在这个设计中，通过对51单片机总线的采样，可以获取到CPU执行程序时涉及的各种关键信息，这对于系统调试、性能分析和故障排查具有重要意义。AT89S52是一款广泛应用的8位单片机，具有丰富的外设接口和可编程能力，适合作为这个设计的基础。 SOPC（System On a Programmable Chip）系统是一种基于可编程逻辑器件的嵌入式系统，它可以将处理器、存储器和其他功能模块集成在一个芯片上。DE0开发板提供了这样的平台，它内置了FPGA，能够灵活配置以实现各种复杂的逻辑功能。在本设计中，FPGA被用来实现总线采样模块，能够实时捕获总线上的数据流。 数据采集后，通过Nios II软核处理器进行处理和存储。Nios II是Altera公司提供的嵌入式RISC处理器，它可以运行用户自定义的软件，负责对采样到的数据进行解析、存储和可能的进一步处理。这里，数据以TXT文件格式存储在SD卡上，方便用户后期分析。同时，LCD显示屏可以实时显示这些数据，通过其触摸功能，用户可以直观地查看和查找特定信息，提高了交互性和实用性。 8位CPU总线采样记录仪的设计结合了硬件和软件的优势，通过SOPC技术实现了高效的数据采集和处理。该系统不仅能够提供原始的总线数据，还具备用户友好的数据查看和存储功能，对于CPU系统的开发和维护提供了强大的工具。未来，这样的设计可以进一步扩展，例如增加对不同类型CPU的支持，或者提升数据处理和分析的能力，以满足更广泛的应用需求。