RISC微控制器的設計及SOC集成研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、該論文主要完成了精簡指令集計算機微控制器(RISC MCU)的設計,并在Altera公司的FPGA器件上通過了驗證.研究了片上系統(tǒng)(SOC)的相關技術,并完成了基于RISC MCU核的片上系統(tǒng)(SOC)的設計與驗證.設計的RISC MCU與Microchip公司的PIC16C63A在指令系統(tǒng)上完全兼容.在詳細分析RISC MCU的體系結構特點的前提下,進行了系統(tǒng)劃分,并詳細設計了該RISC MCU的數(shù)據(jù)通路,包括設計該數(shù)據(jù)通路上的ALU

2、單元、內部數(shù)據(jù)總線、工作寄存器W以及寄存器文件等功能模塊.同時,設計和實現(xiàn)了該微控制器的外圍功能模塊,包括USART通用同步異步接收發(fā)送器、SPI串行外圍接口以及I/O輸入輸出接口等.設計的RISC MCU采用14位字長指令總線和8位字長數(shù)據(jù)總線分離的Harvard結構和二級指令流水設計,并使用硬布線邏輯代替微程序控制,加快了微控制器的速度,提高了指令執(zhí)行效率.所有模塊都采用Verilog硬件描述語言進行設計描述,使用EDA工具進行功能

3、仿真、綜合,并在FPGA器件上完成了系統(tǒng)的硬件驗證.在該論文中還研究了片上系統(tǒng)(SOC)的關鍵技術和設計方法.首先分析了軟硬件協(xié)同設計的概念和設計流程,接著介紹了實現(xiàn)知識產(chǎn)權(IP)復用技術的一些基本規(guī)則.然后對片上系統(tǒng)總線進行了分析.最后通過控制局域網(wǎng)絡(CAN)總線節(jié)點設計的例子,討論如何進行SOC的設計和驗證.該實例以RISC微控制器IP核為核心,采用了開放的WISHBONE片上系統(tǒng)總線,并集成了第三方IP core-CAN核.通

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