MV08多功能MCU設計.pdf

1、本文以作者所在課題組的一款以8位處理器為核心的片上級系統(tǒng)SoC嵌入多源看門狗MSWDT以及代碼存儲器的設計為實例，通過IP核復用的方式，將一個作者自己設計的數(shù)字IP核--多源看門狗定時器以及另一個由第三方提供的模擬IP核--EEPROM嵌入到該片上級系統(tǒng)中，擴展了原有MV系列片上級系統(tǒng)的功能，形成了基于片上級系統(tǒng)架構設計的MCU，即MV08。
　　 作者的主要工作與創(chuàng)新點如下：
　　 1)提出了一種“多源看門狗定時器”的

2、設計方法并設計了多源看門狗定時器MSWDT的數(shù)字IP核。較傳統(tǒng)的看門狗定時器，多源看門狗既可用于多任務系統(tǒng)同時跟蹤各個獨立的任務系統(tǒng)的運行，又可用于單任務系統(tǒng)中同時跟蹤多個程序點的運行，這樣既能保證系統(tǒng)在程序發(fā)生錯誤運行時及時地復位（避免系統(tǒng)崩潰），又能捕捉發(fā)生錯誤的程序段的位置，這為MCU的使用者快速尋找系統(tǒng)出錯的原因提供了極大的便利。作者通過硬件的方式實現(xiàn)了該設計思想，以一個4源看門狗定時器（源的個數(shù)可以根據(jù)實際需要定）為實例，設計

3、了MSWDT IP核，并且將其成功地嵌入到片上系統(tǒng)MV08架構中，極大地改善了SoC運行的可靠性。
　　 2)采用端口復用的方法將代碼存儲器嵌入到片上系統(tǒng)中。本文中以EEPROM作為代碼存儲器，通過插入多路選擇器的方法實現(xiàn)端口的復用并對在不同運行模式下輸入EEPROM的信號進行“隔離”，使EEPROM的端口既能與片外燒錄器又能與CPU保持連接，實現(xiàn)了在片上級系統(tǒng)中代碼存儲器的嵌入。
　　 3)構建了驗證片上系統(tǒng)MV08的

4、仿真平臺。構建了專門的FPGA平臺對MSWDT數(shù)字IP核進行了驗證，將該核嵌入到MV08中并固化到上述FPGA平臺進行各項驗證工作。以“虛擬燒錄器”的方法構建可完全模擬EEPROM（模擬IP核）工作情況的的驗證平臺，對其各項性能進行了驗證。驗證的結果都達到了作者的預期，證明了作者設計方法的正確和有效。
　　 本文研究多源看門狗及片上系統(tǒng)嵌入代碼存儲器的實現(xiàn)方法。“多源看門狗定時器”的設計方法較傳統(tǒng)的看門狗定時器不僅僅是在定時器數(shù)