基于fpga可穿戴处理器设计和实现的论文

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1、摘要当前在可穿戴计算工程中有十几项关键技术，如微型处理器、无线自组网、System—on—Chip(一个芯片一台机)、无线通讯、嵌入式操作系统等都是当前计算机科学的难关。近年来，随着微电子技术的迅速发展，集成电路的集成度越来越高，可穿戴计算机系统的微型处理器可以在FPGA上设计并实现。本文深入的研究了在FPGA平台上设计和实现微型处理器的方法，所取得的主要研究成果有：1．选定流水线处理器体系结构为处理器的构架，以MIPS指令集为参考，设计指令集；2．设计五级(取指、译码、执行、访存、写回)流水线数据通路；3．

2、将设计的各个模块整合成处理器整机，编写测试程序进行仿真验证，仿真验证结果正确，说明微型处理器的有效性。关键词：微型处理器，FPGA，VHDLAbstractThereareovertenkeytechnologiesintherealmofthewearablecomputerengineering，suchasMicroprocessor，Wirelessadhoenetwork，System-on-Chip，Wirelesscommunication，EmbeddedOperatingSystem，all

3、ofthesetechnologiesaredifficulttechnicalproblemsinthecomputerengineeringatpresent．Inrecentyears，alongwitllthequickdevelopmentofmicro—electronicstechnical，theintegrationdegreeofintegratedcircuitismoreandmorehi曲，Microprocessorofthewearablecomputercanbedesigne

4、dontheFPGAplatform．ThisthesisdeeplydiscussesthedesignmethodofMicroprocessorbyFPGA．Duringtheperiodofdesignthisthesis’Smainresearchfindingsasfollows：1．MIPSarchitectureWasselectedastheframeofMicroprocessor．AccordingtoMIPSinstructionset，theinstructionsetofMicro

5、processorWasdesigned；2．Fivestages(IF,ID，EXE，MEM，WB)pipelinedatapathWasdesignedwithpipelinetechnique；3．ThedifferencefunctionoftheMicroprocessorcombinedintoasingleMicroprocessor．Atypicallyprocedureswererunforsimulation，TheresultshowsthattheMicroprocessoriseff

6、ective．Keywords：Microprocessor,FPGA，VHDLⅡ西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到’《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。靴做

7、作者獬。蜘艚刻磴毪C弘昌沙7。年口6具7jB矽fo年D6舄z弓日西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：多炒∥￡7年汐6月2岁日西北大学硕士学位论文1．1研究背景第一章绪论可穿戴计算机的起源要追溯到上

8、个世纪60年代，美国赌场里的赌客们将小型的摄像头、对讲机等机器挂在身上或放在口袋里，以此得到同伴的信息进而在赌局中获胜。尽管如此，它仍向人们透露了一个信息：人们已不满足于将计算机置于桌面上的人机分离状态，开始思考如何使人机结合得更紧密。可穿戴计算机对人们来说其实并不陌生。从宽泛的概念来看，近年来为人们所熟悉的u盘、PDA、MP3和手机都是可穿戴计算机的一种。它们实现了可穿戴机的部分功能，U盘类似于可