具有容錯能力的低功耗8位微控制器設計研究.pdf

1、隨著社會信息化進程的不斷加劇,微控制器的應用領域越來越廣泛,涉及到工業(yè)控制、國防安全、海洋勘測、航空航天等。由此而產(chǎn)生的可靠性、功耗等問題已經(jīng)成為當今大規(guī)模集成電路設計中不可忽視的要素。因此,設計一款兼具容錯功能和低功耗的8位微處理器顯得意義重大。
　　 本文首先系統(tǒng)地研究了MCS-51微控制器的基本結構、指令集和指令執(zhí)行時序,并介紹了Synopsys的DW8051 IP核,根據(jù)DW8051 IP核的內(nèi)部結構、指令執(zhí)行方式和指令

2、執(zhí)行狀態(tài)圖,分析了CPU的設計方法和過程,為獨立開展微控制器的設計打下了基礎。其次,分析了單粒子效應的產(chǎn)生環(huán)境及其分類,重點介紹了單粒子翻轉效應,并探討了如何使用增強型時空三模冗余技術(EST-TMR)、EDAC檢錯糾錯碼和Berger碼等技術來消除該效應。接著針對DW8051微控制器的內(nèi)部存儲器,采用了漢明碼編碼的方式進行檢錯糾錯,數(shù)據(jù)通路中的控制信號則采用了增強型時空三模冗余的方式進行檢錯糾錯；針對ALU邏輯與算術運算單元,采取Be