高速8位risc微控制器内核设计

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1、万方数据万方数据万方数据万方数据468刘锋等：高速8位RISE微控制器内核设计5结论参考文献采用自顶向下(Top．Down)的方法设计了一种performance[J]·IEEEMKro'1991；11(6)：14-17，M⋯CU⋯㈣。i‘：．竖登黧雾拿验证的结果瞳3A⋯lpertEEED．A⋯rchi．te。tmure川of。th(6)ep：2n¨tiu：m。．““””“““苎孽兰譬墨：鍪：．旦!芑警蔓专苎昱、二R⋯IS⋯C。姑构．。,[3]“AT—MEL～E。IWbIL。LdUd,。i‘R⋯ISC～M⋯icr。c⋯ontrloll。，c0，。[z]用设置多快速内部寄存

2、器的方法取代了传统微控制。。。⋯，，⋯中的累加器，设计单周期指令等方法，使该MCU内[4]Fi。he。JAV。。yi。。ginstructi。。。。。d。rch。tectur。。MCU核具有很强的可移植和实用性。借助EDA工年毕业于西安电子科技大学，获委j嵇=譬器甑积分蘸楚l拜“辇。A／DtD／A篡委篷一塞蠹器jH蓉薹萼妻絮孳羹稿辇亳整j^*H#g》乎奎一二tooo一■二{三一号，三≥

3、暑三荨薹参量主‘三蔓奢主毒≥等霉薹；i：差耋差置毒i乏÷■÷皇三??一霉；善等誓羞=兰毫t==to-一：__·?一。0，开关的电阻为尺。。开关周期性的动作将噪声电压也采样至积分器中，总的噪

4、声功率为‘川：和f讦斋d，_等(2)式中，6是波尔兹曼常数，丁是绝对温度。开关电阻的等效热噪声功率为4^兄．△，。热噪声电压er与输入电压叠加，得“D=[“幻hr。)]6_k)+．1／篆椰)卜‘3’式中，n(￡)是具有单位标准偏差的高斯噪声，6是积分器增益。(3)式的Simulink噪声模型如图4所示，、四—岖卜。忐P图4开关热噪声simulink模型由于噪声分布在o～^／2的带宽内，所以其功率谱密度为：盯)-筹(4)通常，积分器有两个输入开关，一个用于输入信号的采样，另一个用于反馈信号的采样。这两个开关要同时考虑。2-2-Z运教噪声图5是运放噪声的Simuli“模型。其

5、中，y。是噪声电压的rms值，主要由闪烁噪声、直流偏移、宽带热噪声组成。上述噪声可通过对图3所示电路在时钟九期间仿真得到，然后在整个频带内积分得到碟。图5运算放大器噪声模型高速8位RISC微控制器内核设计作者：刘锋，庄奕琪，史江一，代国定作者单位：西安电子科技大学微电子所,陕西,西安,710071刊名：微电子学英文刊名：MICROELECTRONICS年，卷(期)：2002，32(6)被引用次数：4次参考文献(5条)1.OehlerRIBMRISCsystem/6000:architectureandperformance1991(06)2.AlpertDArchitec

6、tureofthepentiummicroprocessor1993(06)3.ATMELEmbeddedRISCMicrocontrollerCore.AtmelCorp4.FisherJAVerylonginstructionwordarchitecturesandtheELI-51219835.康宝祥高性能微处理器设计技术1994(05)相似文献(10条)1.学位论文应继宏基于RISC结构的微控制器IP核设计2007集成电路的设计进入片上系统((SOC)的设计时代，基于IP(IntellectualProperty)核的设计已成为集成电路(IC)设计发展的必然趋势。

7、开发具有自主知识产权的IP核则更具有广泛的应用前景。它具有很高的通用性和灵活性，可以通过软件编程完成不同特定的功能，可以使用在各种嵌入式微控制系统中。本文在深入细致地分析Microchip技术公司的微控制器(MCU)PIC16C65的系统结构、指令系统和系统时序，提出了三级不分时流水结构代替PIC16C65的两级分时流水结构，通过改进14位字长指令总线和8位字长数据总线分离的哈佛(HARVARD)结构，使单数据总线为源数据总线和目的数总线的双数据结构，简化了控制结构、加快了数据运算。另外把PIC16C65用两个时钟周期的完成对(SRAM)进行读写操作，在MCU中一个周期完

8、成，避免对同一地址同时进行读写两种操作的可能性。本文采用自顶向下的设计方法，利用硬件描述语言VerilogHDL设计完成了精简指令集计算机微控制器(RISCMCU)IP核的设计。用VerilogHDL编写的测试程序，使用EDA工具进行功能仿真、FPGA综合及时序仿真，并在XILINX公司的FPGA器件上进行硬件验证。验证结果表明：所设计的MCU能够准确执行所有指令，达到了PIC16C65MCU的基本功能要求，且性能大大提高，加快了指令执行速度和提高了执行效率，时钟频率可达20MHZ以上，指令执行效率是PICIC16C65的3-