八位RISC微控制器IP核設計.pdf

1、集成電路的設計進入片上系統(tǒng)(SOC)的設計，但隨著片上系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，進入深亞微米以后，問題已不在是單個芯片是否有能力容納系統(tǒng)設計，而是設計如何跟上芯片設計復雜性的增長步伐，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)設計變得異常復雜的今天，基于芯核的設計已成為EDA發(fā)展的必然趨勢。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的IP核(IntelleetualProperty)則更具有廣泛的應用前景。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核的應用，由于重用設計思想和設計知識，極大地降低了設計成本，縮短了設計周期，成為當今片上系統(tǒng)的重要設計手段。MicroChip公司的PIC系列MCU目前應用比較廣泛、功能比較強大，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)的應用具有重要意義，加快了電子系統(tǒng)的設計周期。本文的研究課題《八位RISC微控制器IP核的設計》正是對此進行的一次

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