【摘要】： 8位微處理器是應(yīng)用廣泛的一類微處理器,而精簡指令集(RISC)與以往的復(fù)雜指令集(CISC)相比,不僅簡化了指令系統(tǒng),而且是通過簡化指令系統(tǒng)使計算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡單合理,縮短了處理每條指令的周期,從而提高了運算速度。但目前市場上8位微處理器的主流產(chǎn)品仍然是國外的,所以我國應(yīng)開發(fā)出更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MCU產(chǎn)品�；诖嘶A(chǔ)上,本文對微處理器的設(shè)計做了有益的嘗試。 本文通過對微處理器的體系結(jié)構(gòu)、主要模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及微處理器的工作原理的研究。完成了一款8位微處理器的設(shè)計及仿真驗證,所設(shè)計的微處理器在指令上與EM78P153S相兼容,該指令集為精簡指令集(RISC),包含56條指令,結(jié)構(gòu)上采用哈佛結(jié)構(gòu)。 實現(xiàn)上主要采用自頂向下的設(shè)計方法,用硬件描述語言Verilog HDL完成了所有功能模塊的RTL級描述,通過ModelSim SE對代碼進(jìn)行仿真來驗證其功能的正確性,并用Synplify對RTL級代碼進(jìn)行綜合。 本文的創(chuàng)新之處是對數(shù)據(jù)通道的關(guān)鍵模塊ALU中乘法器的設(shè)計,采用一種新的樹型結(jié)構(gòu),有效的降低了傳統(tǒng)華萊士樹型結(jié)構(gòu)的延遲,使延時降低了8%,從而提高了運行速度。
【圖文】：

的空操作標(biāo)示信號，來自指令譯碼模塊，執(zhí)行雙周期指令時有效。當(dāng)指令寄存器的第二級寄存器檢測到skiP信號有效時，第一級寄存器預(yù)取指的指令被清零，插入NOP空操作指令，指令寄存器也輸出空操作指令。下面圖3.2、圖3.3為指令寄存器的頂層模塊和內(nèi)部電路圖。IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII·… … ------------------------------------- RRRESTTTTT…。一:7:。〕 {{{‘ ‘‘ ‘ ‘ --------- aaaluzzzzzzz， ， ， ，，，，，，，，，，，，，，，， RRRbbbbb，尸尸 IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIINST[12:0]]] ---------之之OMDATA【 12:0]]]]]]] FFFSR[5:0]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]， ，

指令譯碼器的門級網(wǎng)表
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP332

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本文編號：2592162