隨著芯片集成度越來越高,系統(tǒng)功能越來越復(fù)雜,如何在設(shè)計初期就整體確定芯片的功能、評估芯片功耗和時序等方面的性能,成為芯片設(shè)計的關(guān)鍵問題之一。本文以兼容MCS 51指令集的8位微控制器內(nèi)核為載體,研究基于SystemC的系統(tǒng)級建模技術(shù),以及8位微控制的寄存器級建模技術(shù),研究在系統(tǒng)級、RTL級的驗證與實現(xiàn)方法。首先研究系統(tǒng)級建模技術(shù)。在充分研究8位微控制器體系結(jié)構(gòu)、功能特點,指令格式、指令尋址方式、指令執(zhí)行流程、指令執(zhí)行時序特點等基礎(chǔ)上,研究基于SyetemC的系統(tǒng)級建模技術(shù),建立微控制器的主要部分的系統(tǒng)級模型,分別建立控制及數(shù)據(jù)通道模塊模型,及相應(yīng)的仿真環(huán)境。其次,在RTL級設(shè)計8位微控制器,對其中的主要電路做優(yōu)化設(shè)計。通過分析電路結(jié)構(gòu)層次,采用不同的編碼風(fēng)格優(yōu)化譯碼器模塊,在FGPA上的綜合實現(xiàn)結(jié)果表明,優(yōu)化后的譯碼器的占用的資源比原譯碼器少43個ALUT,是原有資源的70.1%。最后,研究MCU的驗證與實現(xiàn)技術(shù)。從系統(tǒng)、RTL級等多個層次驗證微控制器測試驗證技術(shù),制定測試計劃,設(shè)計測試平臺,實現(xiàn)全指令集測試、基于覆蓋率的功能模塊的測試。 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

邏輯移位操作仿真結(jié)果圖

/S夕忿lemC/re忿ul【fe圖2一13邏輯移位操作仿真結(jié)果圖圖2一15、圖2一16分別表示邏輯運算與算術(shù)運算的測試波形圖。從圖中可以看出，在alu一叩code取不同時鐘周期的區(qū)間段中，運算結(jié)果result與兩個操作數(shù)dina，dianb的關(guān)系符合預(yù)期的運算關(guān)系，證明所設(shè)計的系統(tǒng)級模型的功能正確性。獷蒸象琪灌翁摹澎薰魚卿魚魚理里塑鯉婦魚塑魚亙皿窄目品....翻翻...曰口.....腳..曰蘸驥蘸一圖2一14邏輯或，邏輯異或仿真結(jié)果圖圖2一巧算術(shù)運算加、減仿真結(jié)果圖2.5本章小結(jié)木章中完成基于SystemC設(shè)計語言的8位微控制器的系統(tǒng)級設(shè)計。模型頂層結(jié)構(gòu)劃分為CPU和外設(shè)，木文主要完成CPU建模，即建立一個最小系統(tǒng)。其中CPU又可以劃分為數(shù)據(jù)通路和控制通路兩個部分

/S夕忿lemC/re忿ul【fe圖2一13邏輯移位操作仿真結(jié)果圖圖2一15、圖2一16分別表示邏輯運算與算術(shù)運算的測試波形圖。從圖中可以看出，在alu一叩code取不同時鐘周期的區(qū)間段中，運算結(jié)果result與兩個操作數(shù)dina，dianb的關(guān)系符合預(yù)期的運算關(guān)系，證明所設(shè)計的系統(tǒng)級模型的功能正確性。獷蒸象琪灌翁摹澎薰魚卿魚魚理里塑鯉婦魚塑魚亙皿窄目品....翻翻...曰口.....腳..曰蘸驥蘸一圖2一14邏輯或，邏輯異或仿真結(jié)果圖圖2一巧算術(shù)運算加、減仿真結(jié)果圖2.5本章小結(jié)木章中完成基于SystemC設(shè)計語言的8位微控制器的系統(tǒng)級設(shè)計。模型頂層結(jié)構(gòu)劃分為CPU和外設(shè)，木文主要完成CPU建模，即建立一個最小系統(tǒng)。其中CPU又可以劃分為數(shù)據(jù)通路和控制通路兩個部分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3140625