基于精簡(jiǎn)指令8位微控制器全定制設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 19:40
本論文基于全定制設(shè)計(jì)方式,詳細(xì)論述了以兩級(jí)流水線方式工作的8位精簡(jiǎn)指令集微控制器的設(shè)計(jì)。文中首先通過對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的介紹尤其是指令系統(tǒng),引入對(duì)MCU的闡述。采用當(dāng)前最為流行的RISC架構(gòu),指令執(zhí)行效率高;采用單節(jié)拍單操作的指令處理方式,運(yùn)算處理快,設(shè)計(jì)上更加簡(jiǎn)單;對(duì)指令的機(jī)器碼進(jìn)行合理設(shè)置,使譯碼控制設(shè)計(jì)得到很大簡(jiǎn)化;對(duì)系統(tǒng)中的各功能模塊電路都進(jìn)行對(duì)比和優(yōu)化設(shè)計(jì),尤其對(duì)一些關(guān)鍵的運(yùn)算部件進(jìn)行優(yōu)化,例如程序計(jì)數(shù)器、時(shí)序產(chǎn)生器、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、超前進(jìn)位加法器等電路,得到更為優(yōu)越的性能,提高系統(tǒng)應(yīng)用頻率。采用Chart0.35 um工藝參數(shù),仿真結(jié)果表明指令功能正確實(shí)現(xiàn),流水線可正確執(zhí)行,最高應(yīng)用頻率可達(dá)到100MHz。
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CMOS反相器剖面圖
圖 3.2 寄生 MOSFET 電容的集總表示的工作機(jī)理是輸入信號(hào)對(duì)柵極氧化層電使信息電平寫入,這里的柵極包括NMO的導(dǎo)通和關(guān)斷,由于NMOS管和PMOS管子導(dǎo)通,另一個(gè)管子關(guān)斷,從而對(duì)Cdb電容放電或者是充電,從而改變輸?shù)幕パa(bǔ),要么是對(duì)地的放電通路,要言,輸入為高電平,輸出為低電平;電路工作的過程即電容的充放電過程是,總是形成僅對(duì)地或者是對(duì)電源的通理解對(duì)晶體管的充放電能力做出初步的3.4 組合邏輯電路
基于精簡(jiǎn)指令 8 位微控制器的全定制設(shè)計(jì)高阻態(tài)。表 3.2 基本門電路真值表A B A AB A+B0 0 1 1 10 1 1 1 01 0 0 1 01 1 0 0 0 3.3 所示為本設(shè)計(jì)中使用的基本門的符號(hào)圖與晶體管級(jí)電路圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種8位單片機(jī)中ALU的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 袁波,李樹榮,姚素英,趙毅強(qiáng),張生才. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2006(04)
[2]兼容MIPS指令集的超標(biāo)量微處理器ALU設(shè)計(jì)[J]. 楊通輝,楊洪斌,吳悅. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(35)
[3]基于RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗微控制器的設(shè)計(jì)[J]. 宋雷君,李學(xué)武. 電子工程師. 2003(07)
[4]8位MCU的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展空間[J]. 何立民. 電子世界. 2002(08)
[5]8位RISCMCU Core設(shè)計(jì)[J]. 黃繼業(yè),鄭立,周偉江. 杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(06)
本文編號(hào):2987599
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CMOS反相器剖面圖
圖 3.2 寄生 MOSFET 電容的集總表示的工作機(jī)理是輸入信號(hào)對(duì)柵極氧化層電使信息電平寫入,這里的柵極包括NMO的導(dǎo)通和關(guān)斷,由于NMOS管和PMOS管子導(dǎo)通,另一個(gè)管子關(guān)斷,從而對(duì)Cdb電容放電或者是充電,從而改變輸?shù)幕パa(bǔ),要么是對(duì)地的放電通路,要言,輸入為高電平,輸出為低電平;電路工作的過程即電容的充放電過程是,總是形成僅對(duì)地或者是對(duì)電源的通理解對(duì)晶體管的充放電能力做出初步的3.4 組合邏輯電路
基于精簡(jiǎn)指令 8 位微控制器的全定制設(shè)計(jì)高阻態(tài)。表 3.2 基本門電路真值表A B A AB A+B0 0 1 1 10 1 1 1 01 0 0 1 01 1 0 0 0 3.3 所示為本設(shè)計(jì)中使用的基本門的符號(hào)圖與晶體管級(jí)電路圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種8位單片機(jī)中ALU的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 袁波,李樹榮,姚素英,趙毅強(qiáng),張生才. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2006(04)
[2]兼容MIPS指令集的超標(biāo)量微處理器ALU設(shè)計(jì)[J]. 楊通輝,楊洪斌,吳悅. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(35)
[3]基于RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗微控制器的設(shè)計(jì)[J]. 宋雷君,李學(xué)武. 電子工程師. 2003(07)
[4]8位MCU的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展空間[J]. 何立民. 電子世界. 2002(08)
[5]8位RISCMCU Core設(shè)計(jì)[J]. 黃繼業(yè),鄭立,周偉江. 杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(06)
本文編號(hào):2987599
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