通過對(duì)MCS-51單片機(jī)總線讀／寫時(shí)序的分析，設(shè)計(jì)了圖3所示的接口電路。在FPGA中，設(shè)計(jì)了兩個(gè)模塊：一個(gè)是總線接口模塊，負(fù)責(zé)單片機(jī)與FPGA的總線接口邏輯；另一個(gè)是寄存器單元及外部接口模塊，運(yùn)用總線接口模塊來操作此模塊。

在總線應(yīng)用時(shí)，MCS-51單片機(jī)的P0口是作為地址／數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用的，因此應(yīng)在總線接口模塊中設(shè)計(jì)一個(gè)三態(tài)緩沖器，實(shí)現(xiàn)P0口的三態(tài)接口；又因MCS-51單片機(jī)在訪問外部空間時(shí)，它的地址為16位，因此借助地址鎖存使能信號(hào)ALE在FPGA中實(shí)現(xiàn)高8位與低8位地址的編碼，組合成16位地址，然后再根據(jù)MCS-51單片機(jī)的讀／寫信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)FPGA的讀寫操作。

在接口設(shè)計(jì)中，采用了VHDL語言實(shí)現(xiàn)其接口邏輯。用VHDL語言編寫，往往比較方便和嚴(yán)謹(jǐn)，注意整個(gè)過程的邏輯思路，并且盡量避免語言的冗余，造成比較長的延時(shí)。-MCS-51單片機(jī)與FPGA的通信讀寫電路的部分程序