【摘 要】
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该文在仔细研究了IP核技术、两种(CISC和RISC)不同设计风格的指令系统等相关技术的基础上,运用硬件描述语言VHDL和SOPC开发工具QUARTUSⅡ,设计了基于SOPC系统的4位CPU、8位CI
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该文在仔细研究了IP核技术、两种(CISC和RISC)不同设计风格的指令系统等相关技术的基础上,运用硬件描述语言VHDL和SOPC开发工具QUARTUSⅡ,设计了基于SOPC系统的4位CPU、8位CISC结构CPU和8位RISC结构CPU,以及采用IP核的16位与32位RISC结构CPU;并最终将其在APEX20K开发板上实现.在研究过程中,对所做设计进行了详细的仿真、测试与分析.该课题根据CPU的总体结构、RISC结构CPU的特点和8位RISC结构CPU指令设计,在8位RISC结构的CPU中采用了两条五级流水线和代码指令与数据分开的方法.对该课题中的所有设计进行了延时和资源耗用分析,并提出了提高系统工作速度和降低器件资源耗用的有效方法.通过该课题的研究,寻求到基于SOPC系统进行计算机系统设计与开发的一般方法,对用软件实验替代硬件实验的实验教学模式进行了初步地探索,有利于今后面向本科生和研究生开设高水平的计算机体系结构的实验,也有利于学生掌握先进的计算机硬件设计技术.该课题中包括了设计较大系统、构件开发和调试分析等一系列工作,在此过程中积累了大量的软件和硬件的开发经验,可供后续研究人员和计算机工作人员参考.文章的最后对工作进行了总结,同时也指出了今后的改进方向.
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