4位MCU VERILOG软核设计

发布时间：2022-08-10 10:08

　　作为集成电路设计企业,从传统设计方法到硬件描述语言的设计方法的转换,已势在必行。特别是结合实际工作项目,建立自己的IP库,不断创新,加快开发力度,才能立足于竞争日益激烈的IC设计行业。本课题的研究与实践将有助于本公司建立在MCU方面自己的软核。在此基础上延伸公司的产品。作为传统集成电路设计企业,缺少先进设计方法的技术基础和雄厚资金,能够建立自己Top-down的设计流程,完成产品设计都是需要循序渐进的。本论文以此为基础,把此款MCU软核应用到红外遥控发射系列电路的开发。此软核经过了FPGA验证,并且完成了红外遥控发射电路的样品开发,经过了硅验证,目前处于出样阶段。带领团队逐步建立了自己的Top-Down设计流程,并且继续开发出了8位的MCU软核,也应用到实际电路中。此微控制器设计的指令系统具有68条操作指令,是四位微处理器mcu的软核,可以完成数据传送、数据操作、逻辑运算、判断比较、跳转、查表和调用子程序等微操作。提供两种工作方式的定时器。在整个设计过程中,首先制定了MCU的设计规范,定义了设计构架和划分了子模块,对内部寄存器进行了定义;其次分析了指令表,合理设计了指令执行的状态机;然... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 缘起
        1.1.1 设计方法特点
        1.1.2 研究目的
    1.2 集成电路设计方法的比较
        1.2.1 芯片反向设计
        1.2.2 ASIC电路设计
        1.2.3 SoC电路设计
    1.3 可重用设计
第二章 软核设计流程
    2.1 一般设计过程组成
    2.2 基于RTL的设计方法和流程
        2.2.1 系统构架和规范的建立
        2.2.2 功能设计规范
        2.2.3 编码设计
        2.2.4 验证
        2.2.5 逻辑综合
    2.3 基于工具的RTL设计流程
第三章 软核设计
    3.1 概述
        3.1.1 软核主要组织特点
        3.1.2 管脚说明
    3.2 寄存器定义
    3.3 CPU功能模块
    3.4 模块结构描述
    3.5 各模块结构描述
        3.5.1 序列状态机模块（SEQUENCER.V）
        3.5.2 数据通道模块（DATAPATH.V）
        3.5.3 总线控制模块：BUSCON.V
        3.5.4 定时器
        3.5.5 看门狗定时器模块
        3.5.6 波形产生器模块：CARR.V
        3.5.7 时钟产生器模块：STOP_CLK.V
        3.5.8 程序存储器：ROM.V
        3.5.9 数据存储器：RAM.V
    3.6 时序图
    3.7 内部寄存器复位状态
第四章 指令集
    4.1 指令
    4.2 符号
    4.3 指令类型
        4.3.1 寄存器间传递指令
        4.3.2 RAM地址指令
        4.3.3 RAM与寄存器间传递指令
        4.3.4 算术操作指令
        4.3.5 位操作指令
        4.3.6 比较操作指令
        4.3.7 跳转指令
        4.3.8 子程序调用指令
        4.3.9 定时器操作指令
        4.3.10 输入/输出指令
        4.3.11 载波控制操作指令
        4.3.12 其他操作指令
    4.4 指令码表
第五章 仿真验证
    5.1 功能验证
        5.1.1 端口CARR按键输出波形
    5.2 指令验证
        5.2.1 指令Ar操作波形
        5.2.2 指令BL p,a操作波形
        5.2.3 指令DEY操作
        5.2.4 指令RT操作波形
        5.2.5 指令SEA n操作波形
        5.2.6 指令TABP p操作波形
    5.3 逻辑综合和实体验证
第六章 结束语
参考文献
作者简介



本文编号：3673444