【摘要】： 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的的高速發(fā)展,可穿戴計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要的發(fā)展方向�？纱┐饔�(jì)算機(jī)具有微型化、可穿戴性、可移動(dòng)性等特點(diǎn),在工業(yè)、軍事、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。所以,高性能低功耗嵌入式處理器為核心的可穿戴計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和研究就顯得非常有意義。 本文整個(gè)設(shè)計(jì)從總體結(jié)構(gòu)到局部功能的實(shí)現(xiàn)是基于現(xiàn)代EDA技術(shù),在FPGA上使用VHDL硬件描述語言,采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法和模塊化設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)出了采用RISC五級(jí)流水線處理器。在研究和設(shè)計(jì)過程中主要做了以下工作： 1.根據(jù)可穿戴計(jì)算機(jī)的低功耗、高移動(dòng)性和微型性的特點(diǎn)通過研究和比較常用嵌入式處理器,最后決定設(shè)計(jì)一款基于FPGA的穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理器。這是一種兼得CPU的通用靈活與ASIC的高效廉價(jià)優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。 2.根據(jù)可穿戴計(jì)算機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的如數(shù)據(jù)采集、通信等基本功能以及通過比較和研究RISC和CISC指令系統(tǒng),最后為其量身打造合身的RISC指令系統(tǒng)。 3.根據(jù)數(shù)據(jù)通路所需要的控制信號(hào),設(shè)計(jì)能使數(shù)據(jù)通路有效工作的控制通路；采用VHDL實(shí)現(xiàn)控制通路和中斷控制器。 4.將CPU的各個(gè)模塊整合成CPU整機(jī),針對(duì)不同的CPU功能,以所設(shè)計(jì)指令集編寫測(cè)試程序進(jìn)行仿真驗(yàn)證；將電路文件下載到硬件平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證,可以發(fā)現(xiàn)仿真驗(yàn)證和硬件平臺(tái)驗(yàn)證是一致的。驗(yàn)證結(jié)果表明了所設(shè)計(jì)CPU的有效性。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP332

【引證文獻(xiàn)】

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1 崔劍;;可穿戴計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的應(yīng)用研究[J];科技傳播;2012年14期

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1 田垎;基于FPGA的智能溫室測(cè)控系統(tǒng)CPU的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西北大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2793701