嵌入式計(jì)算器單芯片的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、摘要摘要現(xiàn)功‘整完代計(jì)算器使用一塊集成電路芯片來(lái)完成各種運(yùn)算、顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤接口等能，依賴的是高度集成的動(dòng)態(tài)CMOs邏輯和微碼設(shè)計(jì)技術(shù)。但目前只有發(fā)達(dá)國(guó)家白。高級(jí)人才掌握并控制著這種技術(shù)少本論文以香港興華半導(dǎo)體公司的計(jì)算器單芯片C9821為藍(lán)本，采用了自頂向下和從底向上相結(jié)合的方法，對(duì)計(jì)算器單芯片的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程方法進(jìn)行了深入的研究與剖析，終于掌握了這種芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)，并對(duì)C9821進(jìn)行了功能的改進(jìn)與完善。在硬件方面，在完成計(jì)算

2、器的功能模塊劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)包括RC振蕩器、電源模塊、LCD顯示驅(qū)動(dòng)模塊、鍵盤接CJ、寄存器組、微程序控制器在內(nèi)的各個(gè)功能模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路原理進(jìn)行了分析，掌握了它們的設(shè)計(jì)方法。在軟件方面，破譯了C9821的指令系統(tǒng)，分析了指令譯碼電路的設(shè)計(jì)技術(shù)，分析了計(jì)算器內(nèi)BCD碼的四則運(yùn)算及開(kāi)方運(yùn)算算法，得到了實(shí)現(xiàn)C9821全部功能的程序，掌握了該計(jì)算器的程序設(shè)計(jì)方法。最后，實(shí)現(xiàn)了C9821產(chǎn)品的功能升級(jí)，開(kāi)發(fā)出了一款新的計(jì)算器產(chǎn)品C9831這

3、進(jìn)一步表明本論文已掌握計(jì)算器芯片設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。關(guān)鍵詞:計(jì)算器摘控制器v件系統(tǒng)指令軟件第一章緒論第一章緒論集成電路計(jì)術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展影響了我們生活的各個(gè)方面，微處理器拄術(shù)是這兩種技術(shù)的集中反映。作為一種特殊的產(chǎn)品，電子計(jì)算器技術(shù)是微處理a技術(shù)發(fā)展的一個(gè)分支。準(zhǔn)確地說(shuō)，正是計(jì)算器技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了微處理器的出現(xiàn)。1.1電子計(jì)算器的發(fā)展歷史1.1.1集成電路出現(xiàn)以前算籌、算盤是人類最早的手動(dòng)計(jì)算工具，機(jī)械式計(jì)算器則是在此之后出現(xiàn)的一種用機(jī)

4、械技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算的計(jì)算工具。從1642年法國(guó)人帕斯卡發(fā)明機(jī)械式加法機(jī)起直到20世紀(jì)初，機(jī)械式計(jì)算器的發(fā)展極其緩慢，主要集中在機(jī)器體積的縮小和功能的小改進(jìn)上，比如從最初只能進(jìn)行加法輔助計(jì)算到后來(lái)能進(jìn)行乘除輔助計(jì)算等等。從20世紀(jì)起，隨著電子技術(shù)尤其是集成電路技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算器技術(shù)才得到了真正的發(fā)展，并且出現(xiàn)不同的發(fā)展方向。一是向著實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的功能方向發(fā)展，這就是計(jì)算機(jī)技術(shù)，以1946年ENIAC的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)技術(shù)的新起點(diǎn)。逐步發(fā)

5、展到現(xiàn)在的第五代智能化計(jì)算機(jī)。另外一支并不是著重功能的擴(kuò)展而是向著體積縮小方向發(fā)展，即計(jì)算器技術(shù)。從某種程度上看，計(jì)算機(jī)只是一種能執(zhí)行充分復(fù)雜運(yùn)算的計(jì)算器而己。當(dāng)然隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的計(jì)算器的功能也越來(lái)越強(qiáng)大。20世紀(jì)六、七十年代是計(jì)算器技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期。在短短幾年內(nèi)，涌現(xiàn)了很多公司從事計(jì)算器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，計(jì)算器技術(shù)也趨于成熟。1960年，第一臺(tái)桌面型電子計(jì)算器問(wèn)世，它采用真空管作執(zhí)行部件，用橙色放電管作顯示。剛剛發(fā)明的晶體管技術(shù)

6、被用在了計(jì)算器里，1964年包括Sharp公司在內(nèi)的幾家公司都推出了執(zhí)行元件全為晶體管的桌面型計(jì)算器，但是體積仍然很大且價(jià)格高昂，一臺(tái)這樣的計(jì)算器的價(jià)格同當(dāng)時(shí)一部豪華家庭轎車的價(jià)格差不多，比如，1968年由HP(HewlettPackard)公司開(kāi)發(fā)的世界上第一款科學(xué)計(jì)算器(HP9100A)當(dāng)時(shí)售價(jià)達(dá)4900美元。這制約了計(jì)算器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。1.1.2集成電路出現(xiàn)后的計(jì)算器市場(chǎng)之爭(zhēng)直到1958年由TI的JackKilby和仙童半導(dǎo)體