八位RISC微控制器IP核設(shè)計.pdf

1、集成電路的設(shè)計進(jìn)入片上系統(tǒng)(SOC)的設(shè)計，但隨著片上系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，進(jìn)入深亞微米以后，問題已不在是單個芯片是否有能力容納系統(tǒng)設(shè)計，而是設(shè)計如何跟上芯片設(shè)計復(fù)雜性的增長步伐，以及如何滿足激烈的市場競爭對產(chǎn)品上市時間越來越苛刻的要求，在片上系統(tǒng)設(shè)計變得異常復(fù)雜的今天，基于芯核的設(shè)計已成為EDA發(fā)展的必然趨勢。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IP核(IntelleetualProperty)則更具有廣泛的應(yīng)用前景。它具有很高的通用性和靈活性，可以

2、通過軟件編程完成不同特定的功能，可以任意使用在各種嵌入式微控制系統(tǒng)中。嵌入式IP核的應(yīng)用，由于重用設(shè)計思想和設(shè)計知識，極大地降低了設(shè)計成本，縮短了設(shè)計周期，成為當(dāng)今片上系統(tǒng)的重要設(shè)計手段。MicroChip公司的PIC系列MCU目前應(yīng)用比較廣泛、功能比較強(qiáng)大，建立PICMCU可綜合IP核對于各種嵌入式系統(tǒng)和片上系統(tǒng)(SOC)的應(yīng)用具有重要意義，加快了電子系統(tǒng)的設(shè)計周期。本文的研究課題《八位RISC微控制器IP核的設(shè)計》正是對此進(jìn)行的一次

3、有益的嘗試與實踐。 本文深入分析了PIC16C5×系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和系統(tǒng)時序，把握了微控制器的設(shè)計思想，并且在此基礎(chǔ)上對精簡指令集MCUIP核進(jìn)行頂層功能和結(jié)構(gòu)的定義與劃分，采用自頂向下的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法，建立了一個可行有效的RISCMCUIP核模型，設(shè)計包含大部分PIC系列單片機(jī)大部分指令，采用二級流水線結(jié)構(gòu)，提高了指令的執(zhí)行效率。 采用IP核重用技術(shù)和當(dāng)前流行的Verilog硬件描述語言設(shè)計，使用高層綜合