用FPGA开发32位浮点处理器DSP32C

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1、东北大学硕士学位论文摘要用FPGA开发32位浮点处理器DSP32C摘要本文详细叙述了利用可编程逻辑器件VirtexII(Xilinx的FPGA)完成东软数字医疗公司M对事业部谱仪系统中32位浮点数字信号处理器DSP32C的研究与开发。文中给出的虽然是专用于谱仪控制系统中信号处理器的设计的实现过程，但整体的设计思想和设计方法却具有通用性。漫计从指令的功能入手，采用部分译码的方法来实现各条指令所发出的控制信号。整个设计采用自顶向下的设计方法，用VHDL语言对设计实体的功能进行行为级描述，简练地设计了内部数

2、据流图。用Xilinx公司的FPGA开发软件ISE41i及Modelsim5．5进行了模拟仿真，设计结果与AT&T公司的DSP32C在指令、功能和时序完全一致，这是在不改变上层软件的前提下用设计结果完全替代DSP32C的先决条件。本文首先介绍了原处理器DSP32C的一些基本结构特征，然后根据它的性能要求设计了内部数据流图，进而完成了处理器控制模块的设计，并在此基础上将系统分成若干子模块，逐个实现这些予模块的功能，最后给出了仿真结果。采用这样的设计思路就绕过了原处理器DSP32C的内部结构(因为根本无法

3、知道其内部结构)，把它当成一个黑匣子，仅从指令出发，最大限度地发挥VHDL语言的设计灵活性，继而成功地完成了系统的设计。所有设计用仿真软件Modelsim进行仿真，基本达到原处理器的性能指标及谱仪系统中各个参数的要求。关键字：可编程门阵列数字信号处理器电子设计自动化仿真硬件描述语．II．东北大学硕士学位论文AbstractUseFPGAtoDesignaDigitalSignalProcessorDSP32CAbstractThispapershowshowtouseFPGAtodesignDSP32

4、C--adigitalsignalprocessorinNEUSOFTMRIsystem．Althoughthedesign’sgoalistoimplementallapplicationspecificprocessogthemethodandideausedinthisprojectisall—purpose．BasedonEDAtechnologyandusingVHDL，thedesignofthisdigitalsignalprocessorisdescribedinabehavioral

5、style．Alsothedatapathisre—designed．SothisdesignisnotsameasDSP32CintheconstructionAtlast，thedesignfilecreatedbytheEDAsoftwareISE4．1iissimulatedbyModelsim5．5e，theresultissatisfyinganditiscompatiblewithDSP32Cbothisinstructionandintimming．Itcompletesallthef

6、unctionsasfastasDSP32C，whichisthemostimporcantthingtoreplaceDSP32Cwiththedesign．FirstthispaperintroducesthestructureandpropertiesofDSP32C．Andthenthenewdatapathisframed．Thefifthsectionofthispaperdescribesthedesignoftheprocessor’Scontrolunit．Intheend，thep

7、apershowshowtorealizethefunctionofthesubmodelsandgiveouttheresultofsimulation．BythiswaythedesignhasbeendonewithnocareoftheinternalstructureofDSP32C．Ifthiskindofmethodisemployed，thedesigncanmakethemostUSeoftheflexibilityofVHDLandachievesflsuccessfulsyste

8、m．KeyWords：FPGADigitalSignalProcessorVHDLEDASimulation．．III．．声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。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。本人签名：徐五域日期：川，o／，纠东北大学硕士学位论文第一章前言第一章前言信号