RISC架構(gòu)的PLC微控制器設(shè)計及片上系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前國內(nèi)大中型可編程邏輯控制器(PLC)基本上依靠國外進(jìn)口，其原因在于PLC系統(tǒng)的核心—微控制器技術(shù)和國外存在較大差距，國產(chǎn)PLC要想占據(jù)市場，只有開發(fā)設(shè)計擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的PLC專用微控制器。 本文分析了PLC硬件系統(tǒng)、PLC編程語言、PLC指令、RISC構(gòu)架，指出了目前通用微控制器用于PLC系統(tǒng)的缺陷，提出了基于RISC構(gòu)架的PLC微控制器設(shè)計方案。設(shè)計的PLC微控制器指令系統(tǒng)同AVRAT90S1200系統(tǒng)指令兼容，在原有指

2、令系統(tǒng)中加入PLC專用指令，并詳細(xì)闡述了上述指令系統(tǒng)的指令格式和二級流水線指令處理思想。該PLC微控制器核用VHDL硬件描述語言設(shè)計，采用二級流水線體系結(jié)構(gòu)，特別是內(nèi)部數(shù)據(jù)通道中獨特設(shè)計了布爾處理器、存儲器位接口單元、邏輯處理單元，可用于快速處理PLC梯形圖及指令表程序，對PLC性能的提高有極為重要的意義。控制單元中完成了有限狀態(tài)機(jī)(FSM)、指令譯碼設(shè)計，外圍單元中完成了I/O、定時器/計數(shù)器、外部中斷等單元設(shè)計。然后對PLC微控制器

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