發(fā)布時(shí)間：2021-07-08 13:17

　　本文完成了一款與Motorola公司的68HC08指令兼容的8位MCU（Micro Controller Units）IP核SD-HC08的微處理器的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。SD-HC08采用CISC（復(fù)雜指令集）,指令集中指令豐富,編碼效率高,使得應(yīng)用時(shí)所需程序存儲器比RISC（精簡指令集）產(chǎn)品要少。設(shè)計(jì)中采用了Top-Down（自頂向下）的設(shè)計(jì)方法,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析、子模塊的劃分與設(shè)計(jì)、邏輯綜合、功能仿真與驗(yàn)證等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。作者在設(shè)計(jì)的不同階段分別采用Synopsys和Cadence公司的EDA工具。在寄存器傳輸級（RTL）編碼階段,使用Verilog HDL語言對SD-HC08各子模塊進(jìn)行描述,之后采用Cadence公司仿真工具NC-Verilog對各模塊進(jìn)行功能仿真,最后進(jìn)行了系統(tǒng)功能仿真。在驗(yàn)證階段,將Freescale HC08 Codewarrior IDE作為參考模型,采取定向測試與隨機(jī)測試相結(jié)合的方法對系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。隨機(jī)測試通過單指令隨機(jī)生成機(jī)制實(shí)現(xiàn),這在一定程度上確保了驗(yàn)證的充分性。在綜合階段,針對SD-HC08系統(tǒng)的特點(diǎn),采用合適的綜合策略和優(yōu)化手段,使用Synop... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

隨機(jī)測試程序生成器主界面

模型輸出結(jié)果與仿真軟件輸出波形可以看出此段代碼執(zhí)行結(jié)果與MC68hc08執(zhí)行結(jié)果完全相同。A=0xFFHX=0x00DFSR=0x6CSP=0xFFPC=0xE02BA=0xAAHX=0x00DFSR=0x6CSP=0xFFPC=0xE02DA=0xAAHX=0x00DFSR=0x6ASP=0x00FFPC=0xE02FA=0xAAHX=0x00DFSR=0x6ASP=0x00FFPC=0xE031E02B LDA#$AA ；立即數(shù)AA裝入累加器E02D CMP#$AA ；A中數(shù)與立即數(shù)AA比較E02F BNE ERROR；不相等轉(zhuǎn)移E031 BMI ERROR ；負(fù)值則轉(zhuǎn)移E033 BCS ERROR ；進(jìn)位標(biāo)志為1轉(zhuǎn)移E035 BHI ERROR ；大于則轉(zhuǎn)移E073 ERROR: JSR Finish ；跳至子程序EC34 Finish: NOP ；空操作JMP Finish ；跳轉(zhuǎn)至入口地址 標(biāo)號 指令 說明E037 BLS NEXT ；小于等于轉(zhuǎn)移NEXT：A=0xAAHX=0x00DFSR=0x6ASP=0x00FFPC=0xE033A=0xAAHX=0x00DFSR=0x6ASP=0x00FFPC=0xE035A=0xAAHX=0x00DFSR=0x6ASP=0x00FFPC=0xE037圖 4- 5 (a) 仿真跳轉(zhuǎn)指令部分代碼段Fig. 4-5(a) Partial code of simulation jump instruction

由于篇幅有限，這里就不羅列所有的仿真程序和仿真結(jié)果，通過使用大量的驗(yàn)證程序?qū)δ繕?biāo)系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證，不斷的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并對代碼進(jìn)行反復(fù)修改，最終使得 SD-HC08 達(dá)到與 MC68HC08 完全的指令兼容。下面簡單給出在驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)總線驅(qū)動沖突小問題及其解決，修改前后仿真圖形如圖 4-6 所示。①

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]八位嵌入式RISC MCU IP核設(shè)計(jì)研究[D]. 楊成文.西北工業(yè)大學(xué) 2004
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