8位MCU IP核的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、本文介紹了一款與Microchip公司的PICl6C57指令兼容的8位微控制器MCU(Micro Controller Units)IP核SDU-M08的設(shè)計(jì)。SDU-M08采用精簡指令集，僅33條指令，且絕大多數(shù)指令能在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。通過采用數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛結(jié)構(gòu)以及兩級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，從而提高了指令的執(zhí)行速度。 本課題采用自頂向下(Top-Down)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析、子模塊的劃分與設(shè)計(jì)、邏輯綜合、功能

2、仿真以及門級(jí)仿真等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)闡述。在設(shè)計(jì)的不同階段采用Synopsys公司不同的EDA工具。 寄存器傳輸級(jí)(RTL)編碼階段，使用Verilog HDL語言對(duì)SDU-M08各子模塊進(jìn)行描述，使用Synopsys公司仿真工具VCS進(jìn)行了各子模塊的功能仿真，最后進(jìn)行了系統(tǒng)功能仿真。SDUM08設(shè)計(jì)過程中，著重將降低功耗作為優(yōu)先考慮的問題，對(duì)算術(shù)邏輯單元(ALU)進(jìn)行了研究和優(yōu)化，在不影響電路功能的前提下采用資源共享，節(jié)省系統(tǒng)資

3、源，簡化電路設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分設(shè)計(jì)中，特別對(duì)通用寄存器模塊采用全新的設(shè)計(jì)方法，提高了運(yùn)算速度，減少了設(shè)計(jì)的反復(fù)性。 綜合階段，針對(duì)SDU-M08的特點(diǎn)，采用合適的綜合策略和優(yōu)化手段，使用Synopsys公司綜合工具Design Compilcr對(duì)IP核進(jìn)行了邏輯綜合，并對(duì)綜合結(jié)果進(jìn)行了分析。最后，對(duì)邏輯綜合產(chǎn)生的門級(jí)網(wǎng)表進(jìn)行了門級(jí)仿真。 SDU-M08指令集簡單，易于學(xué)習(xí)和使用，可廣泛應(yīng)用于低功耗、高性價(jià)比的控制領(lǐng)