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国家防汛指挥系统工程启动之后，对水文测报网络中的前置机性能提出了更加严格的要求：更多、更快速的通信端口；更大的存储容量；更高的可靠性；更强的实时性；更强的可操作性；更便捷的应用程序开发平台。本论文依照这些需求，根据SOC系统设计的一般方法及流程，设计适合水文测报前置机的专用MCU芯片，在FPGA器件上下载验证，并在此MCU上开发实现了前置机的基本功能。
MCU系统选用mc8051IPCore为核心控制器，采用Wishbone片上总线架构，外围的通信模块为UART。并对在此系统上集成USB1.1模块进行初步探讨。同时，本文还设计了针对此MCU微机调试软件和硬件调试器，便于在此MCU上开发应用程序。