微控制器（MCU）是許多數(shù)字系統(tǒng)的核心部件,其控制復雜,對魯棒性、面積、功耗、運算速度、功能等方面都有很高的要求,設計擁有自主知識產(chǎn)權的高性能MCU一直是集成電路設計領域一個富有挑戰(zhàn)性的課題。本文的研究正是對此做一次有益的嘗試和實踐。本文深入細致地研究了Microchip技術公司的PIC16C5X系列微控制器的指令系統(tǒng)和系統(tǒng)結構,深入理解了微控制器的工作原理和設計方法,進而確定微控制器的總體結構,以及各層次模塊的功能和結構。針對PIC16C5X系列微控制器不能適用于高速場合的需要,對其時序結構進行了改進設計,用單時鐘代替原來的四相時鐘技術,采用二級流水結構,配合指令的工作節(jié)拍,使指令執(zhí)行周期縮短為單個時鐘周期。另外,精心設計了微控制器的核心部件算術邏輯單元。通過以上改進,使其時鐘頻率高于PIC16C5X的最高時鐘頻率20MHz。本設計中采用硬件描述語言Verilog及自頂而下（Top-Down）的設計方法設計了改進型微控制器,通過搭建驗證平臺,采用交叉的驗證方案對該MCU進行了驗證。并從覆蓋率角度衡量了整個設計中代碼的優(yōu)劣,為仿真驗證過程增加了可信度。最后,采用Synplicity公司... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PIC16C5X系列總體結構圖

四相時鐘工作時序圖

四相時鐘狀態(tài)轉換圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3670660