AVR AT90S1200 IP核設計及其復用技術

　　下面具體描述FSPLCSOC的驗證，SOC設計中包含了系統設計和模塊設計，因此SOC驗證一般包含了模塊驗證、芯片驗證和系統驗證三個部分。由于FSPLCSOC涉及到的主要是數字IP核，文中采用Altera NioslI開發板作為設計的驗證平臺，該開發板帶有一個20多萬門的Altera EP20K200EFC484-2的FPGA芯片、撥碼開關、數碼顯示器等，用一個實際PLC應用程序在此開發板上對FSPLCSOC進行了可行性驗證，同時通過對AVR編譯器Avral。0的編譯代碼變量中增加PLC指令代碼，使之能夠對PL(:指令進行編譯。圖5，圖6分別為PLC控制程序的梯形圖及其匯編程序。

圖5 PLC控制程序的梯形圖

　　開發板的撥碼開關SWl的1、2、3、4來模擬上述開關的閉合，觀察數碼顯示器Dl數碼段明暗，驗證設計的可行性。FSPLCSOC在Altera Nios開發板的FPGA芯片上進行了可行性驗證，獲得了理想的運行效果:在33MHz晶振下，執行基本邏輯指令速度為0。09μ/條，達到了國際上大中型PLC的處理速度。

圖6 PSPLC匯編程序

　　5 結束語

　　目前IC產業中，SOC已成為最主要的集成電路設計方法8位RISC微處理器芯片設計正在向SOC化發展，通過IP核復用方法以縮短周期、降低成本、提高效率。文中基于IP核復用和SOC技術借助ModelSim、Synplify Pro、QuartusⅡ等EDA軟件設計了擁有自主知識產權的專用PLC微處理器SOC模塊FSPLC，在復用了第三方AVRAT90SI200IP核基礎上集成了自行設計的LP、BP、MBI、CBI、BBI等模塊，具有快速處理PLC梯形圖程序、快速處理IL語句表中復雜的嵌套邏輯運算、PLC之間CAN總線通訊等優點。最后采用Altera NiosII作為驗證平臺，對實際的PLC應用程序做了可行性驗證，獲得了理想的效果。