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《pentium指令集微操作設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文Pentium指令集微操作設(shè)計姓名:郭鵬申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)教師:張盛兵20060301西北工業(yè)大學(xué)碩上學(xué)位論文摘要Pentium指令集兼容80485,是典型的CISC指令集,指令功能復(fù)雜,尋址方式多樣,指令長度不固定,其指令微操作設(shè)計主要就是微指令和微程序的設(shè)計。優(yōu)化的譯碼器設(shè)計和微程序設(shè)計能加快指令譯碼速度,減少硬件實(shí)現(xiàn)代價,并提高指令流水效率,從而更有效地提升處理器性能。本論文來源于西北工業(yè)大學(xué)航空微電子中心所承擔(dān)的國家“十五”預(yù)研項目(項目編號41308010307),
2、完成了“龍騰(22”微處理器的設(shè)計。“龍騰C2”處理器的指令系統(tǒng)與80486DX4兼容,麗微體系結(jié)構(gòu)采用全自主正向設(shè)計。作者負(fù)責(zé)完成了32位CISC處理器“龍騰C2”中的指令譯碼器的設(shè)計以及指令微操作的分析、設(shè)計和驗(yàn)證,同時在此基礎(chǔ)上對Pentium指令集的微操作設(shè)計進(jìn)行了探討。“龍騰C2”設(shè)計采用0.18pmCMOS工藝,設(shè)計頻率133MHz,平均功耗小于2W(133MHz),預(yù)計將在2006年8月流片。論文的研究工作包括:·分析了804860X4微處理器的結(jié)構(gòu),參與完成了“龍騰C2"處理器微體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計。·對486以
3、及Pentium指令集,從指令類型、指令格式、數(shù)據(jù)類型、尋址方式等幾個方面作了詳細(xì)分析,并總結(jié)了486指令系統(tǒng)的指令長度、指令的使用頻率、指令的編碼特點(diǎn)。·完成了“龍騰c2”處理器譯碼器的設(shè)計,從指令長度譯碼、微指令發(fā)射等多個方面進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了所有指令單拍譯碼,便于指令單周期流水執(zhí)行?!た偨Y(jié)了指令集的微操作設(shè)計方法以及設(shè)計策略,確定了“龍騰C2”的微指令格式,并通過提取公共微指令序列來減少微程序ROM面積。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了Penfium指令集,并討論了其微操作設(shè)計?!そY(jié)合整個項目的驗(yàn)證計劃,使用代碼檢查、時序驗(yàn)
4、證、覆蓋率檢查、功能點(diǎn)驗(yàn)證和聯(lián)合驗(yàn)證的方式對“龍騰C2”處理器的譯碼器單元進(jìn)行了充分的驗(yàn)證。通過本論文的研究,順利完成并優(yōu)化了“龍騰C2”微處理器的譯碼器設(shè)計,總結(jié)了CISC指令集微操作開發(fā)策略,為設(shè)計更高版本的嵌入式微處理器積累了~定經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:CISC,指令集,指令譯碼器,微操作,微指令墮!!三些查蘭嬰圭堂垡堡苧竺!!堡璺AbstractPentiuminstmctionsetiscompatiblewithIntel486.itisclassicCISCinstructionsetandjScompMxinfunc
5、tionandvariableinlength。Soresearchonhowtodesignasuitabledecodercanspeeduptheinstructiondecoding,enhancetheefficiencyoftheinstructionpipetine,andconsequentlyimprovetheperformanceofmicroprocessoreffectively.1wasworkingonthe“NatioualAdvancedResearchProject”.duringwhi
6、chIfinishedthedesignandverificationoftheinstructiondecoderandmicro-operationiIl“LongtiumC2”一a32bitCISCmicroprocessor.“LongtiumC2”.Inaddition,thedesignofPentiuminstructionsethasbeendiscussediUthisthesis.“LongtiumC2”iscompatiblewithIntel486DX4ininstructionset.design
7、using0.18urnASIClibrary,designworkingfrequencyis133MHZ,averagepowerconsumptionis2.0W(133MHz),Theresearchworkofthispap目mainlyincludes:‘Deeplyanalyzedtheinstructiontype·instructionformaldatatype,addressing-formofPentiuminstructionsetand80486instrucliOilset.。Designed
8、andimprovedOilthedecoderunitofLongtiumC2,andgiventheverificationschemeofthedecoderunit,·SummarizedthemethodandstrategyofC1SCinstructionset’Smicro-operat