自從上世紀(jì)80年第一款商業(yè)處理器問世以來,處理器行業(yè)蓬勃發(fā)展。ARM與X86體系架構(gòu)占領(lǐng)著絕大部分的處理器市場。但由于其高昂的授權(quán)成本和歷史包袱問題阻礙了處理器行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,RISC-V應(yīng)運而生。時至今日,它以其簡約的設(shè)計理念、可定制的擴展子集以及沒有歷史包袱的特點,得到了廣大公司及科研機構(gòu)等的認(rèn)可與青睞。本文首先從基本整數(shù)指令集,擴展指令集以及特權(quán)指令集三部分對RISC-V進行理論分析研究。然后以基于RISC-V的PULPino SoC平臺為研究對象,完成了軟件模擬,FPGA實現(xiàn)以及物理版圖設(shè)計的目標(biāo)。軟件模擬方面,自頂向下地從代碼結(jié)構(gòu)和功能模型兩方面分析PULPino SoC平臺的IP組織結(jié)構(gòu)形式和功能實現(xiàn)方式。在ModelSim模擬器上搭建PULPino SoC平臺的功能模型,內(nèi)核配置為RISCY,并支持PULP擴展和RV32IM指令集。以helloworld應(yīng)用程序為例,實現(xiàn)了軟件層次的模擬和分析,驗證了該平臺結(jié)構(gòu)和功能層次上的正確性。FPGA實現(xiàn)方面,在對PULPino SoC基于Xilinx公司的時鐘和存儲器模塊對PULPino SoC平臺進行綜合實現(xiàn),時序滿足要求。最終... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

處理器的基本硬件結(jié)構(gòu)

世界微處理器的研究，起步較晚，一度不被看所的龍芯研發(fā)團隊研發(fā)成功通用 CPU——“龍式面世，標(biāo)志著我國在半導(dǎo)體行業(yè)已取得了長U 的道路更進一步，國外芯片不再是我國 CPUIPS 體系陣營站住腳�！褒埿疽惶枴辈捎昧� 0.18且支持 266MHz 主頻，目前用于國產(chǎn)的龍騰服 10 月，龍芯 CPU 正式推出“龍芯二號”，該系高可達(dá) 500MHz，總體性能是初代產(chǎn)品的 8 到龍芯二號”的“增強版”被中科院計算所相繼推推出多核微處理器——“龍芯三號”。性能進一工藝，主頻大幅度提升至 1GHz，并且應(yīng)用于服務(wù)微處理器技術(shù)已經(jīng)邁出了巨大的一步[13]。時至廣泛使用與生產(chǎn)生活中。與此同時，中星微電理器產(chǎn)業(yè)方面取得了顯著成果，中國微處理器

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文”，尤其是在消費類、IoT[24]等嵌入式市場掀起波瀾。美國不少企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)基于 RISC-V 的商業(yè)用途的 IP 核心。在中興發(fā)酵后，中國也開始重視 RISC-V 的研究，相繼成立中國 RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟國開放指令生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)盟。2018 年，上海出臺政策，明確支持 RISC-V 相究與開發(fā)的組織機構(gòu)，這是國內(nèi)首例支持 RISC-V 的相關(guān)政策。并于同年，海成立中國 RISC-V 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和上海市集成電路行業(yè)協(xié)會 RISC-V 專業(yè)委。隨后，在在第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，中國開放指令生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)盟正式，阿里、中天微、北京大學(xué)、清華大學(xué)、騰訊等組織機構(gòu)積極參與。2019 年ISC-V 和 Linux 兩大基金會聯(lián)合開展面向 RISC-V 架構(gòu)的研討會，進一步推 RISC-V 在中國的發(fā)展。RISC-V 在中國也備受矚目，從民眾到產(chǎn)業(yè)，中國識到擁有一套自主可控的芯片的重要性，這是一份十分重要并且艱巨的任ISC-V 基金會成員數(shù)量近年的增長如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于ARM Cortex-A9的嵌入式Linux內(nèi)核移植研究與實現(xiàn)[D]. 羅名駒.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
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本文編號：3284207