基于FPGA的32位微控制器的研究与实现

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及现状

1.2 研究的目的和意义

1.3 论文的主要章节和内容

第二章 VMIPS微结构设计

2.1 MIPS指令分析

2.1.1 MIPS指令格式

2.1.2 MIPS指令的寻址方式

2.1.3 MIPS指令分类

2.2 VMIPS的微结构

2.3 本章小结

第三章 VMIPS关键部件在VIRTEX-4上的设计与实现

3.1 数据处理部件

3.1.1 AMDU部件

3.1.2 LCSU部件

3.1.3 opsti部件

3.1.4 load_shift/store_shift部件

3.2 存储部件

3.2.1 寄存器文件

3.2.2 片上存储系统

3.3 控制部件

3.3.1 PC控制器

3.2.2 微码控制器

3.4 本章小结

第四章 VMIPS流水线设计

4.1 流水线的微结构

4.1.1 流水线微结构简介

4.1.2 流水线的冲突问题

4.2 VMIPS流水线中数据冲突的解决方法

4.2.1 使用重定向化解冲突

4.2.2 使用阻塞化解冲突

4.3 VMIPS流水线中控制冲突的解决方法

4.4 冲突化解总结

4.5 本章小结

第五章 VMIPS微控制器的验证

5.1 软件模拟验证方法

5.2 部件级验证

5.3 单指令级验证

5.3.1 MOVZ指令

5.3.2 MADD指令

5.3.3 AND指令

5.3.4 SW指令

5.3.5 BEQ指令

5.4 流水线相关验证

5.4.1 数据冲突的流水线验证

5.4.2 控制冲突的流水线验证

5.5 模拟器对比验证

5.5.1 MIPS模拟器简介

5.5.2 ELF文件格式

5.5.3 完整程序的模拟器对比验证

5.6 本章小结

第六章 VMIPS的综合结果及比较

6.1 综合结果

6.2 VMIPS与MicroBlaze的比较

结论

附录 MIPS各指令格式查找表

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致 谢