嵌入式32位RISC處理器中存儲(chǔ)管理單元的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本課題來源于國家科研項(xiàng)目，其核心之一為32位RISC微處理器，存儲(chǔ)管理單元（MMU）是該微處理器的重要部件之一。本文論述了一個(gè)32位RISC微處理器中存儲(chǔ)管理單元的設(shè)計(jì)，包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理單元（DMMU）和指令存儲(chǔ)管理單元（IMMU），該設(shè)計(jì)是基于32路全相聯(lián)地址轉(zhuǎn)換旁路緩沖存儲(chǔ)器（TLB）結(jié)構(gòu)，采用頁式地址管理方式，支持1MB，64KB，4KB三種大小頁面的地址轉(zhuǎn)換。主要功能是將處理器產(chǎn)生的虛擬地址轉(zhuǎn)化為主存中的物理地址，并進(jìn)行存儲(chǔ)權(quán)限

2、的保護(hù)，且支持兩種操作模式：用戶模式以及管理模式。該MMU是通過協(xié)處理器CP15中部分控制寄存器進(jìn)行配置，其中DMMU支持flush all和flush single操作，而IMMU僅支持flush all操作。 本文的設(shè)計(jì)思想是將MMU設(shè)計(jì)劃分成兩部分：控制部分與數(shù)據(jù)通路。控制部分的主要功能是控制TLB的工作方式及產(chǎn)生MMU異常等信息，該部分采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)換快表（TLB）是數(shù)據(jù)通路的主要組成部分，為CAM-RAM結(jié)構(gòu)，采用