基于FPGA的可重構(gòu)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、模型機(jī)設(shè)計是CPU設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，其根據(jù)控制器的不同，分為微程序控制的模型機(jī)和組合邏輯控制的模型機(jī)，現(xiàn)將FPGA技術(shù)應(yīng)用到這兩種模型機(jī)的設(shè)計當(dāng)中，再利用FPGA技術(shù)所具有的可重構(gòu)性，實現(xiàn)基于FPGA的可重構(gòu)控制系統(tǒng)的研究。利用FPGA技術(shù)，使得我們可以通過軟件編程的方式對模型機(jī)的各功能部件進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計完成的模型機(jī)系統(tǒng)可以實現(xiàn)模型機(jī)的整機(jī)及運算器、存儲器等各模塊的分析與驗證，而且由于FPGA的可重復(fù)編程性，使得模型機(jī)的靈活性及創(chuàng)新性得以

2、提高。
　　微程序控制的模型機(jī)和組合邏輯控制的模型機(jī)均采用8位單總線結(jié)構(gòu)；運算器、存儲器、停機(jī)電路等采用相同的設(shè)計；對于指令系統(tǒng)的設(shè)計借鑒了精簡指令系統(tǒng)的設(shè)計思想，由于微程序控制的模型機(jī)主要用于實現(xiàn)算術(shù)運算類程序，組合邏輯控制的模型機(jī)主要用于實現(xiàn)跳轉(zhuǎn)類程序，所以兩種模型機(jī)的指令系統(tǒng)設(shè)計不同；其時序電路及控制器的設(shè)計根據(jù)需求也不相同，但兩種模型機(jī)的整體設(shè)計均采用原理圖和VHDL編程語言混合輸入而成。設(shè)計完成的各功能模塊及模型機(jī)整機(jī)在