文档介绍：。毖盔数。丝。曼:基于处理器中纳杓坪脱芯的型莅舅盛隍复数。丝华南理工大学学位论文范健民申请学位级别王堂亟±专业名称邀皇王堂皇固住亟王堂签堂仨数援分类号学校代码号指导教师华南理工大学物理科学与技术学院论文提交日期欤骸论文答辩日期欤河学位授予单位和日期坐直理王态堂答辩委员会主席论文评阅人学
摘要随着信息技术的发展,作为嵌入式系统的核心,微处理器以其灵活,功能强大等优势,已广泛应用在信息技术的各个领域。无论是家电产品多媒体和数字信号处理领域,还是卫星发射导弹制导都离不开微处理器。其中,精简指令集计算机蛭2幕髀敫行А⒏芗使得编码器很容易实现其密度接近于机器能力的代码,其性能价格比超过了传统的,速度也比快,且硬件结构功能分布清楚,工艺技术先进等优点,越来越受到人们的重视和使用。论文在对嵌入式微处理器通用结构研究的基础上,参考指令系统,实现了微处理器的基本结构。本课题的内容是设计处理器的整数单元。整数单元是微处理器的主要组成部分,其主要作用是执行所有的整数运算指令和控制指令。整数运算能力是兄匾5男阅苤副辍Uピ5纳杓蒲芯慷愿咝阅艿拇砥魃杓朴凶重要的意义。整数单元采用五级流水线结构设计。论文详细阐述了流水线设计过程,对流水线的结构冒险,控制冒险和数据冒险等问题进行分析,并提出了解决方法,同时对运算单元中超前进位加法器和位乘法器的设计作了详尽的介绍。在阐述设计的同时,还对可综合氲姆绺窠辛颂教郑⒁设计中遇到的问题为例,提出了自己关于代码可综合性的一些看法和建议。使用镅远訧?榻蠷描述,在完成对设计的功能仿真后,我们还使用“基于芟叩腎橹て教ā倍陨杓浦械某朔ㄆ鹘蠪硬件验证,验证结果表明我们所设计的模块功能和性能都符合我们初始的要求。考虑到本设计是作为一个使用,所以不但进行了的综合,⑶沂褂肅公司的设计软件对设计进行了自动布局布线,最终得到募暾实现了一个的设计流程。关键词:;整数单元;流水线;仿真;综合
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翩躲新露々/:度衅作者签名:九次凡日期:文劬婷各月华南理工大学学位论文原创性声明乳牲学位论文版权使用授权书日期:年月驴日保密口,在——年解密后适用本授权书。日期:甹年∥月∥日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校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,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工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和汇编本学位论文。本学位论文属于不保密曰。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”导师签名:暌唬疘’
第一章绪论课题的意义是计算机体系结构的一种崭新技术,其实质是将计算机指令系统精简,使每条指令可能简化和归一化,执行一串连续的、简单的、密集编码的指令来实现计算机复杂操作,减少指令的执行时问,提高计算机处理速度。相对而言,由于产生的机器码更有效、更密集,使得编码器很容易实现其密度接近于机器能力的代码,其性麓价格比超过了传统的,速度也比抉,而且硬件结构功能分布清楚,工艺技术先进。在众多处理器中,腟系列是其中的佼佼者。,是一种性能随着工艺技术的改进可成比提高的处理器。作为类型的体系结构,谄渚咛宥ㄒ逯谐浞痔逑至薘纳杓扑想。具体来讲,为了提高流水线的执行效率并使优化编译器能生成优化代码,迪至讼率鎏卣鳎杭虻ザ彝骋桓袷降闹噶钜肼搿⒋蟛糠种噶钤诘ブ芷内执行、只有/噶羁梢苑梦蚀娲⑵鳌⒓虻サ难爸贩绞健⑷刂分令格式等等⋯。因此越来越多芯片将盗械奈⒋砥髑度氲狡湎低持小作为嵌入式系统的核心,嵌入式压惴河τ迷谛畔⒓际醯母鞲隽煊颉N蘼是家电产品多媒体和数字信号处理领域,还是卫星发射、导弹制导都离不开微处理器。目前市场上简单的智能电子产品如全自动洗衣机电饭煲等其内部使用的中央处理器喽岳此当冉霞虻ィ话愕位单片机就完全能够胜任,但随着无线通信多媒体和国际互联网的发展各种电子产品趋于微型化数据处理量越来越大,在这些产品中高性能的遣豢苫蛉钡摹随着集成电路的深亚微米制造技术与设计技术的飞速发展,集成电路已经进入片上系统时代能在单芯片上实现高层次的系统集成,但同时也对芯片设计提出了巨大的挑战。芯片功能越来越强,规模越来越大,同时开发周期也越来越长,设计质量难以控制,导致芯片的设计成本趋于昂贵。因此复用这项能提高杓菩剩醵躺杓浦芷诘募际踉嚼丛降玫絊设计人员的重视,成为实现墓丶