基于MIPS指令集的RISC微處理器數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，SOC的設(shè)計(jì)方法越來(lái)越流行?；赟OC的方法進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以顯著降低開發(fā)成本，并且易于維護(hù)。 嵌入式系統(tǒng)中，微處理器是核心，決定了整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的性能。MIPS指令格式清晰、緊湊，采用MIPS指令設(shè)計(jì)微處理器可以簡(jiǎn)化體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并得到比較好的性能。最終的設(shè)計(jì)以MIPS指令集為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了五級(jí)流水RISC微處理器。 根據(jù)對(duì)MIPS指令集的研究，選取了待實(shí)現(xiàn)的指令，及指令尋址方式。通過(guò)對(duì)指

2、令執(zhí)行過(guò)程的詳細(xì)分析，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了各邏輯功能模塊,包括：存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊、高速提供運(yùn)算操作數(shù)的寄存器堆、完成操作數(shù)運(yùn)算的算術(shù)邏輯單元、對(duì)16位操作數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展的符號(hào)擴(kuò)展單元。在完成各模塊設(shè)計(jì)后，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了單周期RISC數(shù)據(jù)通路。 流水線是提高微處理器性能的重要方法，在對(duì)單周期數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)流水線數(shù)據(jù)通路進(jìn)行詳細(xì)分析，設(shè)計(jì)了流水線寄存器，最終建立了基于MIPS指令集的五級(jí)流水線數(shù)據(jù)通路。 設(shè)計(jì)完成后，對(duì)流