【摘要】： 存儲(chǔ)管理單元(MMU)是微處理器的重要部件之一。本文論述了一個(gè)兼容MIPS R4000指令集微處理器中存儲(chǔ)管理單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)基于地址轉(zhuǎn)換旁路緩沖存儲(chǔ)器(TLB)，采用頁式地址管理方式。主要功能是虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換和地址保護(hù)，能夠完成32位和64位地址轉(zhuǎn)換，并支持三種操作模式：用戶模式、管理模式以及核心模式。 使用TLB是為了加快地址轉(zhuǎn)換速度，在TLB中存儲(chǔ)了許多組經(jīng)常使用的虛實(shí)映射關(guān)系。進(jìn)行虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換時(shí)，將輸入虛地址和TLB中所有組的虛地址作比較，如果有一項(xiàng)的虛地址和輸入相同，就把對應(yīng)的實(shí)地址取出作為輸出。虛實(shí)轉(zhuǎn)換完成。如果在TLB中不存在匹配，就發(fā)出異常信號(hào)，操作系統(tǒng)會(huì)到主存中找到對應(yīng)的虛實(shí)映射關(guān)系，將其寫入TLB中，重新進(jìn)行查找完成地址轉(zhuǎn)換。事實(shí)上，由于采用頁式管理，虛實(shí)地址頁的大小一樣，TLB中只需要存儲(chǔ)頁號(hào)，比較也只是頁號(hào)比較。將得到的實(shí)頁號(hào)和虛地址的頁內(nèi)偏移量組合起來，就能得到完整的實(shí)地址。 本文設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)管理單元采用全定制方法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通道部分的電路和版圖，有效地減小了延時(shí)、面積和功耗。在對性能要求較高的芯片設(shè)計(jì)中，全定制設(shè)計(jì)是必不可少的。
【學(xué)位授予單位】：同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TP332
【圖文】：

TLB與Caehel作示意圖

CMOS門鎖效應(yīng)的成因

下圖4.巧是仿真得到的波形圖。圖中顯示了兩個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的情況，輸入分別從高電平跳到低電平和從低電平跳到高電平。從波形圖上可以看出，輸出結(jié)果能夠在下個(gè)時(shí)鐘周期到達(dá)之前到達(dá)。仿真結(jié)果如表4.3所示，1皮秒二10一3納秒:

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本文編號(hào)：2786572