基于微处理器IP核的ASIC设计技术研究.pdf

东南大学
硕士学位论文
基于微处理器IP核的ASIC设计技术研究
姓名:朱礼安
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:朱恩
20060301
制器是必不可少的。因此,本次课题主要是设计基于㈣哪诖婵刂破鳌摘要在蓬勃的技术大发展中,⒋砥饕丫晌G度胧较低持髁鞯奈⒋中断控制器等模块的设计,通过可重用设计方法,,其低电源低功耗优势日益明显,成为许多芄沟氖籽〈砥鳌6鴖各种不同的互连方式也随着以口核复用为基础的杓萍际醯姆⒄共欢贤出,本文详细介绍了其中的总线结构。不同的教ㄖ校赡馨哪?楦鞑幌嗤5悄诖婵刂破骱椭卸峡微米标准单元库,完成可重用单元的设计。通过本次课题,掌握基于逑的嵌入式微处理器芯片设计的一般设计流程,了解构造基于总线的方法,完成口核的设计验证,熟悉逻辑综合的一般流程。划分,介绍了一般杓屏鞒獭W詈蟾隽松杓平峁ǚ抡娌ㄐ巍⒙呒合后的电路。仿真结果显示,基本实现了设计指标。关键字、内存控制器、中断控制器东南大学硕士学位论文
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第一章引言嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制⒓嗍或管理等功能。图是一个典型的嵌入式系统。图典型的嵌入式系统同时还应该看到,嵌入式系统本身是一个外延极广的名词,凡是与产品结合在一起的具嵌入式特点的控制系统都可以称为嵌入式系统。嵌入式技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域包括:ひ悼刂煌ü芾畔⒓业彝ブ悄芄芾硐低网络及电子商务肪臣嗖魅除了这些应用领域,嵌入式系统还在航天,国防、医疗卫生等领域具有广泛的应用。嵌入式系统已经进入到现代社会人们生活的方方面面,可以说是“无处不在”。东南大学硕士学位论文
删嵌入式微处理器⒋砥鞯慕峁嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,根据其现状,可以分成下面几类。度胧轿⒋砥度胧轿⒖刂破度胧紻处理器其中,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括、总线接口、各种外设等器件。而其中的度胧轿⒋砥鳎谀壳暗母髦至煊蛴τ玫南嗟惫惴海晌G度胧较低的首选微处理器。全世界有几十家大的半导体公司都使用镜氖谌ǎ虼思仁沟际趸竦酶嗟牡谌焦ぞ摺⒅圃臁⑷砑闹С郑质拐鱿低吵杀窘档停佣共品更容易进入市场被消费者所接受,更具有竞争力。因此我们有必要对度胧轿⒋,体系结构还没有严格的定义,一般认为,体系结构应具有如下特点:捎霉潭ǔざ鹊闹噶罡袷剑噶罟檎⒓虻ァ⒒狙爸贩绞接~帧褂玫ブ芷谥噶睿阌诹魉卟僮髦葱小罅渴褂眉拇嫫鳎荽碇噶钪欢约拇嫫鹘胁僮鳎挥屑釉兀娲⒅噶羁梢苑梦存储器,以提高指令的执行效率。除此以外,逑到峁够共捎昧艘恍┨乇鸬募际酰诒Vじ咝阅艿那疤嵯戮×克跣芯片的面积,并降低功耗;所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。⒋砥鞯募拇嫫鹘峁砥鞴灿黾拇嫫鳎治H舾筛鲎庑┘,均为位的寄存器。鲎刺拇嫫鳎靡员晔禼的工作状态及程序的运行状态,均为位,目前只使用了其中的一部分。同时,砥饔钟种不同的处理器模式,在每一种处理器模式下均有一组相应东南大学硕士学位论文.
.疚⒋砥鞯闹噶罱峁关于本次课题⒋砥髟诮闲碌奶逑到峁怪兄С至街种噶罴篈指令集和岫噶罴的寄存器与之对应。即在任意一种处理器模式下,可访问的寄存器包括个通用寄存器玆~鲎刺拇嫫骱统绦蚣剖鳌T谒械募拇嫫髦校行┦窃种处理器模式下共用的同一个物理寄存器,而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。其中,噶钗坏某ざ龋噶钗怀ざ取指令集为噶罴的功能子集,与等价的胂啾冉希山谑ァヒ陨系拇娲⒖占洌本弑位代码的所有优点。在蓬勃的技术大发展中,微处理器已经成为嵌入式系统主流的微处理器,其低电源低功耗优势日益明显,成为许多芄沟氖籽〈砥鳌图基于疉膕平台图是一个典型的基于琟膕平台。在这个平台中,有很多标准的东南大学硕士学位论文
单元,包括最核心的芟哂敫髦挚刂破鳌而内存控制器、中断控制器和电源管理器是其中最基本同时又最通用的模块。因此本次毕业设计将集中解决内存控制器和中断控制器的设计。本次课题主要是设计基于珹哪诖婵刂破鳌⒅卸峡刂破鞯饶?榈膌松杓疲通过可重用设计方法,,完成可重用单元的设计。通过本次课题,要求掌握基于逑档那度胧轿⒋砥餍酒杓频囊话闵杓屏鞒蹋私构造基于总线的椒ǎ瓿蒊说纳杓蒲橹ぃ煜ぢ呒酆虾妥远