基于FPGA的可重構(gòu)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、模型機(jī)設(shè)計(jì)是CPU設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，其根據(jù)控制器的不同，分為微程序控制的模型機(jī)和組合邏輯控制的模型機(jī)，現(xiàn)將FPGA技術(shù)應(yīng)用到這兩種模型機(jī)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，再利用FPGA技術(shù)所具有的可重構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)基于FPGA的可重構(gòu)控制系統(tǒng)的研究。利用FPGA技術(shù)，使得我們可以通過軟件編程的方式對(duì)模型機(jī)的各功能部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成的模型機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)模型機(jī)的整機(jī)及運(yùn)算器、存儲(chǔ)器等各模塊的分析與驗(yàn)證，而且由于FPGA的可重復(fù)編程性，使得模型機(jī)的靈活性及創(chuàng)新性得以

2、提高。
　　微程序控制的模型機(jī)和組合邏輯控制的模型機(jī)均采用8位單總線結(jié)構(gòu)；運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、停機(jī)電路等采用相同的設(shè)計(jì)；對(duì)于指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)借鑒了精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，由于微程序控制的模型機(jī)主要用于實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算類程序，組合邏輯控制的模型機(jī)主要用于實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)類程序，所以兩種模型機(jī)的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同；其時(shí)序電路及控制器的設(shè)計(jì)根據(jù)需求也不相同，但兩種模型機(jī)的整體設(shè)計(jì)均采用原理圖和VHDL編程語言混合輸入而成。設(shè)計(jì)完成的各功能模塊及模型機(jī)整機(jī)在