本篇文章主要探讨了如何利用FPGA技术设计和仿真接口芯片,特别是8255A芯片。文章首先从硬件角度出发,分析了接口技术在微型计算机应用中的重要性,指出接口技术的迅速发展已成为影响微机系统功能的关键因素。接着,文章着重介绍了FPGA(现场可编程门阵列)这一新兴技术,解释了其如何取代现有的微机接口芯片,并强调了其高密度、快速工作速度、良好稳定性和强大编程灵活性的特点。此外,文章还探讨了接口芯片的深层次理解,以及在FPGA上设计接口芯片的必要性。
文章中对于8255A芯片进行了详细分析,该芯片具有24个可编程I/O口,分为三组,分别为PA、PB和PC。它们又可以分为两组12位的I/O。A组由A口和PC口(高4位,PC4~PC7)组成,B组则由B口和PC口(低4位,PC0~PC3)组成。A组可以设置为基本I/O口、闪控(STROBE)I/O或双向I/O,而B组只能设置为基本I/O或闪控式I/O。控制寄存器的控制字决定了8255A的工作模式。
文章接着详细介绍了如何用Verilog语言实现8255A芯片0模式下A、B端口的读写,C端口的置位,以及编程控制机制。通过ISE仿真和FPGA芯片的JTAG调试,验证了实现的功能能够满足接口实验的需求。这一过程表明,使用FPGA技术能够有效地扩展现有的接口实验平台。
文章中还涉及到了接口芯片设计的重要组成部分,包括数据总线缓冲器、读写控制逻辑、内部总线、端口PA、PB和PC的控制。通过这些模块的协作,可以实现对8255A芯片内部逻辑的精确控制。
文章通过图示展示8255A内部结构,其中包含A1A0两个地址信号,它们可以形成片内4个端口地址,用来寻址8255A芯片。文章还提供了作者简介和研究方向,以及该研究得到的资助项目信息。
总结而言,本篇文章内容丰富,详细介绍了FPGA技术在接口芯片设计中的应用,特别是利用Verilog语言实现8255A芯片接口功能的过程,并通过仿真验证了设计的功能。此外,文章还分析了8255A芯片内部结构和工作原理,为研究者提供了宝贵的参考。通过这项工作,作者希望能够为使用FPGA技术扩展微机接口实验平台提供新的思路和实践探索。