OpenRISC1200處理器的研究和驗證.pdf

1、本研究以高性能網(wǎng)絡處理器設計為研究背景對RISC處理器的基礎理論和一般構(gòu)架進行詳盡的研究。在此基礎上對一種開源處理器OpenRISC1200的設計代碼進行了研究和驗證。 論文首先對網(wǎng)絡處理器技術(shù)做出了簡單的介紹，并對其內(nèi)部的關鍵處理單元微引擎處理器的架構(gòu)進行了討論。指出了微引擎和普通RISC處理器在架構(gòu)上的異同。接著作者詳細介紹了RISC處理器設計中一些基礎且關鍵的技術(shù)，對處理器內(nèi)的流水線，冒險處理，存儲體系等都進行了學習。為了

2、能對RISC處理器設計具有更深入直觀的理解，筆者開始對一種開放源代碼的RISC處理器OpenRISC1200進行了詳盡的研究，對該處理器的整體架構(gòu)，各個單元模塊，具體的VerilogHDL設計代碼等進行了研究和學習，并對該處理器內(nèi)的關鍵設計單元和處理核進行了軟件仿真。最終掌握了該處理器的模塊構(gòu)架和具體設計實現(xiàn)技術(shù)。 接著筆者對該處理器前端設計中的功能模塊進行了測試，即將該處理器的設計代碼進行綜合并下載到FPGA硬件電路中運行，用

3、以驗證該處理器功能的正確性。筆者設計了對處理器進行驗證的系統(tǒng)環(huán)境，將OpenRISC1200處理器和其他驗證系統(tǒng)需要的功能單元組合成可調(diào)試觀測的SoC系統(tǒng)，并在開發(fā)宿主機上安裝了該處理器的軟件開發(fā)環(huán)境。通過軟硬件的聯(lián)合測試驗證了該處理器的可行性和正確性。 在論文的結(jié)尾，依照以上對RISC處理器架構(gòu)的學習掌握和對網(wǎng)絡處理器中微引擎架構(gòu)的理解提出了一種面向網(wǎng)絡處理的RISC專用處理器設計方案。該方案從指令集，功能單元和存儲體系等多個