在高性能通用微處理器中,存儲(chǔ)管理部件是一個(gè)非常重要的功能單元。它可以通過虛擬存儲(chǔ)技術(shù)極大的提高微處理器的存儲(chǔ)空間范圍,并提高微處理器在存儲(chǔ)管理方面的靈活性和可靠性。分段部件是存儲(chǔ)管理部件中最常用和最重要的運(yùn)算部件之一,它一方面實(shí)現(xiàn)了邏輯地址到線性地址的計(jì)算,另一方面對(duì)整個(gè)分段過程進(jìn)行了存儲(chǔ)保護(hù),這兩者分別對(duì)處理器的速度和可靠性有著重要的影響。 本論文對(duì)分段部件的總體結(jié)構(gòu)以及各模塊的功能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的分析,并在研究了其工作指令集的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款高性能的分段存儲(chǔ)部件;還采用相關(guān)驗(yàn)證方法,完成了多層次的模擬和驗(yàn)證;最后還在結(jié)構(gòu)上提出并實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的設(shè)計(jì)。投片驗(yàn)證表明:該分段部件已經(jīng)成功應(yīng)用在X微處理器中,并且能在300MHz主頻下正確穩(wěn)定的運(yùn)行。 本課題的主要工作和成果包括: 1、深入分析了分段部件的體系結(jié)構(gòu),并按照功能從頂層對(duì)分段部件進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模塊的劃分。 2、完成了一種高性能的分段部件的全定制設(shè)計(jì)。分段部件中的核心是多路32位加法器和存儲(chǔ)保護(hù)模塊,文中重點(diǎn)介紹了加法器和存儲(chǔ)保護(hù)模塊的主要電路的設(shè)計(jì),包括半加器電路、全加器電路、邊界比較電路等;還對(duì)分段部件中的寄存器進(jìn)行了電路設(shè)計(jì),并按照其各自的功能進(jìn)行了一系列的優(yōu)化改進(jìn)。 3、在設(shè)計(jì)的同時(shí),并行的對(duì)其進(jìn)行了子模塊級(jí)、模塊級(jí)、系統(tǒng)級(jí)的邏輯驗(yàn)證和電路驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TP332
【部分圖文】：

只讀存儲(chǔ)器RoM安排在物理地址空間的頂端位置上。又由于數(shù)據(jù)段DS最初的基地址是在復(fù)位之后被初始化成O，所以把隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM安排在物理地址空間的底部。如圖2.1。第5頁

程序故障而突然停止程序的執(zhí)行，實(shí)施對(duì)被訪問地址的檢驗(yàn)，這是控制程序故障的一種有效手段�？梢园言\斷的信息顯示出來，出錯(cuò)的過程得以矯正。如圖2.2中示出了保護(hù)方式下平臺(tái)存儲(chǔ)管理方式的一個(gè)例子。從圖中可以看出，段描述符僅覆蓋微處理器現(xiàn)有的存儲(chǔ)空間。代碼段和數(shù)據(jù)段覆蓋了物理存儲(chǔ)器的可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器EPROM和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM。而數(shù)據(jù)段的段界則必須設(shè)置成EPROM和DRAM空間之和。如果有用到了存儲(chǔ)映像的輸沁輸出，他的尋址范圍只能是DRAM區(qū)間。第6頁

衰衰衰衰衰衰衰衰衰衰衰燕址 :::::::圖2.3多段存儲(chǔ)管理方式如圖2.3，X徽處理器準(zhǔn)備了6個(gè)段供直接使用。裝到段寄存器中的內(nèi)容實(shí)際上是這些段的段選擇符。只有把某一個(gè)段選擇符裝到段寄存器中，才可以訪問這第7頁
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 鄒陽;X微處理器分段部件的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

2 吳曉非;通用CPU架構(gòu)的8051指令集嵌入式微處理器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];電子科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2880925