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简单微处理器的设计

发布日期:2026-07-14 08:58 浏览次数:

  

简单微处理器的设计(图1)

  基本单元电路的综合设计应用。通过对 实用电子称的 设计,巩固和综合运用所学课 程,理论联系实际,提高IC设计能力,提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工 作能力。通过课程设计深入理解VHDL语言的精髓,达到课程设计的目标。

  (1)与其他的硬件描述语言相比,VHDLM有更强的行为描述能力,从而决定了他 成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。强大的行为描述能力是避开具体的器件结 构,从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。

  (2)VHDL丰富的仿真语句和库函数,使得在任何大系统的设计早期就能查验设计

  摘要:本课程设计采用EDA技术设计简单微处理器。系统设计采用自顶向下的设计方 法。它由数的输入,数的比较,数的交换和结果输出四部分组成。系统实现采用硬件 描述语言VHDL把系统电路按模块化方式进行设计,然后进行编程、时序仿真并分 析。系统结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的应用价值。

  (3)VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了他具有支持大规模设计的分解和

  已有设计的再利用功能。符合市场需求的大规模系统高效,高速的完成必须有多人甚

  至多个代发组共同并行工作才能实现。(4)对于用VHDL完成的一个确定的设计,可 以利用EDA工具进行逻辑综合和优化,并自动的把VHDL苗述设计转变成门级网表。

  VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受,并逐步取代了原有的非标准的硬件描述语 言。1993年,IEEE对VHDL进行了修订,从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容,公布了新版本的VHDL艮卩IEEE标准的1076-1993版本,(简称93

  版)。现在,VHDLffiVerilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言,又得到众多EDA公 司的支持,在电子工程领域,已成为事实上的通用硬件描述语言。有专家认为,在新 的世纪中,VHDL于Verilog语言将承担起大部分的数字系统设计任务。

  能:输入包含10个整数(无符号数)的数组M按从小到大的顺序输出这10个数。

  1引 言随着社会的发展,科学技术也在不断的进步。特别是计算机产业,可以说是日新 月异,而处理器,作为计算机中的一个重要部分,其性能从很大程度上决定了计算机 的性能。本设计介绍的简单微处理器,要求具有以下验证程序所要求的功能:输入包 含10个整数(无符号数)的数组M按从小到大的顺序输出这10个数。

  电子技术以每1 8个月集成度提高一倍的速度迅速发展。20世纪80年代初,主要是16位微处理器8086/8088。1985年推出了80386微处理器,完成了16位体系结构向32位体系结构的转变。1989年80486出现了。80486的设计目标是提高指令执行速度和 支持多处pg电子官方网站理器系统。80486在芯片内部增加一个8KB的高速缓冲存储器(cache),还增 加了相当于80387的浮点部件(FPU),在基本指令的实现上,采用硬布线逻辑而不是微 程序技术。1993年3月,Intel公司推出了第一代“奔腾”微处理器(Pentium),微处 理器技术发展进入了一个新的阶段。到目前为止,“奔腾”已有四代产品。“奔腾” 的设计思想是把如何提高微处理器内部指令执行的并行性作为主导。指令执行的并行 性越好,微处理器的性能就越高。

  VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个 电路模块或一个系统)分成外部(或称可是部分,及端口)和内部(或称不可视部 分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面 后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体 分成内外部分的概念是VHDLS统设计的基本点。应用VHDLS行工程设计的优点是多 方面的。

  90年代初以来迅速发展起来的现代电子工程领域的一门新技术。它可以编程逻辑器件

  (PLD为载体,以计算机为工作平台,以EDA工具软件为开发环境,以硬件描述语言 (HDL)作为电子系统功能描述方式,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设 计过程。

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