文档介绍：西北大学
硕士学位论文
基于FPGA的可穿戴处理器的设计与实现
姓名:王光
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:申卫昌
20100623
摘要当前在可穿戴计算工程中有十几项关键技术,如微型处理器、无线自组网、——桓鲂酒惶ɑ、无线通讯、嵌入式操作系统等都是当前计算机科学的难关。近年来,随着微电子技术的迅速发展,集成电路的集成度越来越高,可穿戴计算机系统的微型处理器可以在上设计并实现。本文深入的研究了在平台上设计和实现微型处理器的方法,所取得的主要研究成果有:《魉处理器体系结构为处理器的构架,以指令集为参考,设计指令集;杓五级≈浮⒁肼搿⒅葱小⒎么妗⑿椿流水线数据通路;杓频母鞲瞿?檎成处理器整机,编写测试程序进行仿真验证,仿真验证结果正确,说明微型处理器的有效性。关键词:微型处理器,,
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靴做作者獬。蜘艚刻磴毪氩学位论文作者签名:多炒∥￡晗月耆沙D昕具矽年舄西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存西北大学学位论文独创性声明或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到’《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学
第一章绪论研究背景可穿戴计算机的起源要追溯到上个世纪年代,美国赌场里的赌客们将小型的摄像头、对讲机等机器挂在身上或放在口袋里,以此得到同伴的信息进而在赌局中获胜。尽管如此,它仍向人们透露了一个信息:人们已不满足于将计算机置于桌面上的人机分离状态,开始思考如何使人机结合得更紧密。可穿戴计算机对人们来说其实并不陌生。从宽泛的概念来看,近年来为人们所熟悉的獭、褪只际强纱┐骷扑慊囊恢帧K鞘迪至丝纱┐骰牟糠止δ埽琔盘类似于可穿戴机的机存储器;褪且桓鲂〉恼粕系缒裕欢鳰已经具备了处理器与存储器;手机也是一个有处理能力的随身佩戴的计算机。在一些发达国家,可穿戴机已经被广泛应用在危险事件的处理中。例如:大楼起火,烟雾迷漫,漆黑一片。消防员随身佩戴的可穿戴机将信息整合后可以迅速提示其在整个楼房中的位置、楼内哪里还有幸存的生命,从而救出被困人员;灾情突然发生,受伤人员急需现场手术,救护人员通过可穿戴机进行远程会诊,成功实施手术;进行飞机紧急维修的维修工人通过可穿戴机边阅读存储器中的维修手册,边与总部沟通,边自如地进行维修。由此看见可穿戴计算机的研究是十在可穿戴计算工程‘杏惺赶罟丶际酰缥⑿痛砥鳌⑽⑽尴咄ㄑ丁⑶度胧讲僮飨低车榷际堑鼻凹扑慊科学的难关。业内专家也曾宣称:“任何有利于缩小人机隔阂的研究都是有生命力价值的闭腔谡庖坏悖疚木涂纱┐骷扑慊低车幕诹魉叩奈⑿痛砥技术方面进行了一定的研究。分有意义的。西北大学硕士学位论文
嵌入式微型处理器现状及发展趋势面一般都做了各种增型嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,目前据不完全统计,全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过多种,流行体系结构有几个系列,其中体系的占有多半。嵌入式处理器的寻址空间一般从到.,处理速度从到,常用封装从鲆诺个引脚。根据其现嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的T谟τ弥校⒋砥髯芭嵌入式微型处理器分类与现状状,嵌入式微型处理器可以分成下面几类。度胧轿⒖刂破疎、⒆芟摺⒆芟呗呒⒍ㄊ保剖鳌⒋锌凇脉宽调制输出、疍、疉、、等各种必要功能和外设【一。品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的通用系列包括、一./、/痩等。度胧轿⒋砥在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性