基于RISC結(jié)構(gòu)MCU的設(shè)計(jì).pdf

1、該課題的研究目的是開發(fā)微控制器PIC16C57的兼容微控制器.兼容微控制器利用PIC16C57的指令系統(tǒng),要做到與PIC16C57完全兼容.通過FPGA的驗(yàn)證,時(shí)鐘頻率不能低于PIC16C57的最高時(shí)鐘頻率20MHZ.該文深入細(xì)致地研究了Microchip技術(shù)公司的微控制器PIC16C57的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)通過改進(jìn)PIC16C57的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能夠明顯提高工作頻率.經(jīng)過多次的試驗(yàn)驗(yàn)證,提出了用兩級不分時(shí)流水結(jié)構(gòu)代替PIC16C57

2、的兩級分時(shí)流水結(jié)構(gòu).另外把PIC16C57用兩個(gè)時(shí)鐘周期的完成對(SRAM)進(jìn)行讀寫操作,在MCU中一個(gè)周期完成.避免對同一地址同時(shí)進(jìn)行讀寫兩種操作的可能性,指令的執(zhí)行速度明顯比PIC16C57的速度快.該課題采用硬件描述語言Verilog HDL及自頂向下方法設(shè)計(jì)微控制器.電路源代碼完成并且通過功能仿真后,用Verilog HDL編寫的測試程序?qū)﹄娐吩创a進(jìn)行測試.測試結(jié)果正確并通過時(shí)序仿真后,下載到FPGA上進(jìn)行驗(yàn)證.仿真驗(yàn)證的結(jié)果