高代碼密度RISC結構微控器的設計及實現(xiàn).pdf

1、眾多學者的研究表明,CISC結構有指令代碼密度高的特點,RISC結構有指令執(zhí)行效率高的特點,在現(xiàn)代微控器設計中如何結合兩者的優(yōu)點,是系統(tǒng)結構研究的熱點之一.該論文的目的是設計和實現(xiàn)與MCS5l系列8位微控器指令集完全兼容的RISC結構微控器IP核.RISC 51 IP CORE的體系結構設計和兼容MCS51指令系統(tǒng)的實現(xiàn)是設計RISC 51 IP CORE的關鍵.該論文首先討論了RISC 51 IP CORE的組織結構,重點闡述了系統(tǒng)數(shù)

2、據(jù)通路,算術邏輯運算單元的實現(xiàn)方法.RISC 51 IP CORE 控制通路的重點是兼容MCS51單片機指令系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),該論文從MCS51指令系統(tǒng)的分析入手,詳細討論了指令的執(zhí)行流程、內(nèi)部指令和操作的設置、指令的時序安排的設計與實現(xiàn).該論文的主要研究工作如下:(1)設計RISC 51 IP CORE總體結構和組成,包括各個功能模塊及模塊間接口信號的定義.(2)設計RISC 51 IP CORE數(shù)據(jù)通路,重點是算術邏輯運算單元的實現(xiàn)

3、.(3)設計RISC 51 IP CORE控制通路,實現(xiàn)RISC 5l IP CORE內(nèi)部指令與原MCS51指令系統(tǒng)的完全兼容,具體設計原MCS5l指令與RISC結構51核指令的轉換過程,及正確的指令時序.對應于每一條原MCS5l指令,都有一條或者多條新的RISC 51 IP CORE的單周期指令來實現(xiàn)其功能.(4)搭建模擬微控器外圍電路的仿真環(huán)境,實現(xiàn)微控器全指令集的測試.該論文結果表明,微控器采用RISC CORE的設計方法,是提高