X微处理器分段部件的设计与验证

发布时间：2020-11-12 15:47

　　 在高性能通用微处理器中,存储管理部件是一个非常重要的功能单元。它可以通过虚拟存储技术极大的提高微处理器的存储空间范围,并提高微处理器在存储管理方面的灵活性和可靠性。分段部件是存储管理部件中最常用和最重要的运算部件之一,它一方面实现了逻辑地址到线性地址的计算,另一方面对整个分段过程进行了存储保护,这两者分别对处理器的速度和可靠性有着重要的影响。 本论文对分段部件的总体结构以及各模块的功能与结构进行了深入的分析,并在研究了其工作指令集的基础上,设计实现了一款高性能的分段存储部件;还采用相关验证方法,完成了多层次的模拟和验证;最后还在结构上提出并实现了一种改进的设计。投片验证表明:该分段部件已经成功应用在X微处理器中,并且能在300MHz主频下正确稳定的运行。 本课题的主要工作和成果包括: 1、深入分析了分段部件的体系结构,并按照功能从顶层对分段部件进行了总体结构设计和模块的划分。 2、完成了一种高性能的分段部件的全定制设计。分段部件中的核心是多路32位加法器和存储保护模块,文中重点介绍了加法器和存储保护模块的主要电路的设计,包括半加器电路、全加器电路、边界比较电路等;还对分段部件中的寄存器进行了电路设计,并按照其各自的功能进行了一系列的优化改进。 3、在设计的同时,并行的对其进行了子模块级、模块级、系统级的逻辑验证和电路验证。
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP332
【部分图文】：

只读存储器RoM安排在物理地址空间的顶端位置上。又由于数据段DS最初的基地址是在复位之后被初始化成O，所以把随机存储器RAM安排在物理地址空间的底部。如图2.1。第5页

程序故障而突然停止程序的执行，实施对被访问地址的检验，这是控制程序故障的一种有效手段。可以把诊断的信息显示出来，出错的过程得以矫正。如图2.2中示出了保护方式下平台存储管理方式的一个例子。从图中可以看出，段描述符仅覆盖微处理器现有的存储空间。代码段和数据段覆盖了物理存储器的可擦可编程序只读存储器EPROM和动态存储器DRAM。而数据段的段界则必须设置成EPROM和DRAM空间之和。如果有用到了存储映像的输沁输出，他的寻址范围只能是DRAM区间。第6页

衰衰衰衰衰衰衰衰衰衰衰燕址 :::::::图2.3多段存储管理方式如图2.3，X徽处理器准备了6个段供直接使用。装到段寄存器中的内容实际上是这些段的段选择符。只有把某一个段选择符装到段寄存器中，才可以访问这第7页
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相关硕士学位论文 前2条

1 邹阳;X微处理器分段部件的设计与验证[D];国防科学技术大学;2006年

2 吴晓非;通用CPU架构的8051指令集嵌入式微处理器设计与验证[D];电子科技大学;2010年

本文编号：2880925