收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于RISC架构嵌入式微处理器的设计与优化

闾佳斌  
【摘要】:处理器核是嵌入式系统与SoC系统的心脏。本文设计了一类基于RISC架构的嵌入式处理器核,并对其进行了各项指标优化。其指令集与Microchip公司PIC16系列相兼容,具有电路规模小,功耗较低的优势。生成的嵌入式处理器IP能够广泛应用于工业控制、仪表仪器、汽车电子等领域。 本项目遵循了集成电路与集成系统经典的自上而下的设计流程,从系统划分、代码编写、RTL仿真、FPGA原型验证、到最后电路、版图实现,都对设计做了最大的优化,涉及电路的低功耗设计,锁存器级设计等。 本文首先介绍了处理器的发展背景与趋势。然后对设计框架进行了详细的划分,并对时钟系统、流水线进行精密的设计,对重要模块实现做了较详尽的描述与仿真验证。最后,通过物理综合,布局布线,对电路规模与功耗进行了评估,实现了本设计的固核与硬核。 得益于项目团队对系统架构的深刻分析,对功能模块的灵活设计、电路详细有效的描述等方面的优势,本设计运用FPGA验证与ASIC实现相结合的设计方法,在系统性能与电路规模和功耗之间做到了科学有效的平衡,在成本和性能之间取得了良好的结合点。 本设计为微处理器设计研究奠定了一定的基础,并且在低功耗设计,锁存器级设计积累了项目经验。本设计微处理器可以作为IP核嵌入到SoC等应用场合中。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周亦敏;魏洪兴;;嵌入式RISC处理器体系结构并行技术的研究[J];计算机科学;2007年01期
2 ;HP发布PA-RISC处理器未来之路[J];通信世界;1999年01期
3 岳云;嵌入式RISC处理器技术的发展现状[J];今日电子;2002年08期
4 ;RISController系列喜添新成员 IDT推出64位全新高效能微处理器[J];世界电子元器件;1998年12期
5 Alexander Hahn;;一个针对FPGA的完全可配置的嵌入式32位RISC处理器[J];电子设计技术;2009年11期
6 李高积;32位单片RISC微型计算机V850系列[J];今日电子;1995年08期
7 齐家月,沙璆,周润德,骆晓东;一种RISC单片机的运算电路[J];微电子学;1996年04期
8 陈仁甫;基于RISC的开放系统[J];计算机工程;1991年02期
9 王仲康,许佑辉,朱育清;TRANSPUTER及其在嵌入式中的应用[J];计算机工程;1993年02期
10 韩纪庆,王承发,马小强;RISC与DSP的结构比较及在嵌入式应用中的方案选择[J];微电子学与计算机;1994年05期
11 ;IBM推出工业界最高性能新款RISC/6000系统[J];计算机系统应用;1994年07期
12 晓文;成功不仅在于技术……——STB负责人谈RISC市场与技术[J];电子产品世界;1994年12期
13 李锦鎏;RISC/CISC纵横谈[J];电脑;1995年11期
14 董军,石教英,马小虎;RISC技术特点与优缺点[J];计算机与现代化;1995年04期
15 谭亮;浅谈新型RISC型微处理器新进展[J];世界电子元器件;1997年04期
16 王爱英;RISC的流水线设计[J];清华大学学报(自然科学版);1992年01期
17 ShunpeiKawasaki;从低功耗RISC处理器学到的设计经验[J];电子产品世界;1995年01期
18 尹春燕;CISC与RISC系列CPU新词简释[J];通信世界;1997年05期
19 ;SGI MIPS芯片领先RISC市场[J];信息系统工程;1997年03期
20 ;康柏、SCO挑战RISC-UNIX[J];中国计算机用户;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;SEP4020 32位嵌入式微处理器[A];江苏省微型电脑应用协会产学研成果交流会会议资料[C];2010年
2 蒋昊;李哲英;郝乐;;低功耗8位RISC微处理器的设计与实现[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
3 孔秀红;陈治国;钱建生;张刚;田忠索;费云河;吴兆和;;基于嵌入式微处理器Rabbit2000的智能监测分站的设计[A];第十二届全国煤矿自动化学术年会论文专辑[C];2002年
4 王庆林;邢座程;闵银皮;赵齐;王宏燕;;一款基于Microblaze指令集的64位RISC处理器设计[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
5 郑宇斌;陈耀武;;基于嵌入式网络技术的电能量遥测系统[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
6 张奕;罗惠琼;;一种32位RISC处理器IP核设计[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
7 康强;;一种系统化的智能型真空测控仪表的研制[A];江苏省真空学会第十届学术交流会论文集[C];2002年
8 康强;季中托;;ZKY-2000系列真空度测控仪的研制[A];第四届华东真空科技学术交流展示会学术论文集[C];2003年
9 黄欣;;新型APS星敏感器[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
10 杨军;宋克俭;唐宗磊;郭跃东;;基于CPLD技术超标量流水处理器的研究与设计[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周莉;RISC/DSP处理器的结构、微结构设计研究[D];浙江大学;2004年
2 汪斌;音频编解码算法及软硬件协同设计研究[D];浙江大学;2004年
3 韦健;低功耗逻辑电路设计及在RISC设计中的研究[D];浙江大学;2001年
4 陆洪毅;32位高性能嵌入式向量微处理器关键技术的研究与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
5 霍文捷;嵌入式处理器安全运行机制的研究与设计[D];华中科技大学;2010年
6 李勇;异步数据触发微处理器体系结构关键技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2007年
7 孟建熠;超标量嵌入式处理器关键技术设计研究[D];浙江大学;2009年
8 殷燎;面向SoC的IP核及嵌入式处理器功能验证方法研究[D];浙江大学;2010年
9 夏军;32位RISC微处理器设计研究[D];华中科技大学;2004年
10 阳晔;面向嵌入式处理器的代码压缩研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闾佳斌;基于RISC架构嵌入式微处理器的设计与优化[D];电子科技大学;2011年
2 刘览;基于FPGA的32位RISC嵌入式微处理器设计[D];南京航空航天大学;2010年
3 李智;32位RISC嵌入式微处理器设计[D];电子科技大学;2003年
4 覃伟;面向数字信号处理应用的RISC处理器执行优化[D];复旦大学;2010年
5 尤菲菲;32位嵌入式RISC微处理器设计[D];哈尔滨理工大学;2008年
6 宋文强;12位RISC计算器设计[D];电子科技大学;2011年
7 朱建卫;基于RISC结构的微控制器分析与设计[D];江南大学;2011年
8 陈海民;密码嵌入式微处理器设计与实现研究[D];解放军信息工程大学;2011年
9 吴娟;基于RISC的微处理器研究与设计[D];苏州大学;2010年
10 冉计全;高性能存取部件的研究[D];西北工业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李国训;IA阵营趁火打劫 RISC前景难料[N];中国电子报;2002年
2 李放;64位计算时代滚滚而来[N];中国企业报;2003年
3 ;RISC服务器[N];计算机世界;2004年
4 顾宇;RISC/CISC都要改变[N];中国计算机报;2002年
5 ;安腾2IA64挑战RISC[N];计算机世界;2002年
6 ;RISC趋势:多核与系统芯片[N];中国计算机报;2004年
7 本报记者 刘思语;预测市场[N];网络世界;2004年
8 边月 鸣秦;64位服务器平台即将改朝换代[N];计算机世界;2003年
9 邱晓光;答疑解惑[N];中国计算机报;2001年
10 本报记者 李钟华;IA-64架构笑面未来[N];中国计算机报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978