基于異步語言Balsa的異步微處理器設計研究.pdf

1、隨著集成電路制造工藝不斷進步，處理器設計已經(jīng)進入了SoC時代。由于異步電路沒有時鐘，具有功耗低、速度快、兼容性好和抗電磁干擾等特點，近年來又成為研究的目標。
　　本文對異步電路系統(tǒng)設計的關鍵技術進行了研究，討論了異步電路握手協(xié)議、異步電路延時模型和基于異步語言Balsa的設計方法。在對微控制器指令系統(tǒng)、內(nèi)核結構、執(zhí)行過程深入分析的基礎上，按照自頂向下的模塊化設計流程，完成了微處理器的算術邏輯單元，寄存器，譯碼器等關鍵模塊的設計，實

2、現(xiàn)了采用異步Balsa語言設計的異步微處理器核，并在Xilinx的集成環(huán)境下對全異步微處理器進行了功能仿真。
　　為了與資源豐富的同步IP組成SoC系統(tǒng)，論文在接口設計中，提出了同異步接口設計方法，并完成基于四項雙軌協(xié)議的同步轉異步、異步轉同步的接口設計，并應用于設計的異步微處理器。
　　本文設計的全異步微處理器，在指令的執(zhí)行效率、最高握手頻率、靜態(tài)功耗和抗干擾方面都有一定優(yōu)勢。采用的基于異步語言Balsa的設計方法對異步電