8位微处理器的在众多的领域都有着十分的广泛应用,消费类电子产品、遥控玩具等的智能监控、战场情报的采集等都可以看到它的身影。从如今的微处理器的发展形势下可以看出,微处理器的发展趋势有:可靠性及应用水平越来越高;内部所集成的功能部件越来越多;功耗越来越低。随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,微处理器还会不断产生新的变化和进步。本文的目的是设计一种内部集成多功能部件且具有复用I/O端口的新的8位微处理器。该微处理器的特征为:可以方便的直接应用I~2S、SPI、UART、I~2C等多种总线协议;其内集成的PWM模块使其可直接输出所需的波形;同时TIMER模块使得其可定时;INT模块则可对系统的中断进行处理;PMC模块使得系统可关闭不必要的模块,从而大大降低了系统的功耗。对每一功能模块,本文均给出了其功能介绍、特点、结构原理,及仿真结果和相应的分析。内部集成大量的功能部件,以提高系统的兼容性的同时,设计中对系统的pins进行了路由控制,以使得其I/O pins能够实现良好的复用性。通过路由算法,成功的实现了这一点。最终的pins可通过编程来实现管脚的灵活连接。即同一pin可通过配置与其内部所集成的不同的功能pin相连接。在可编程的同时可实现pins的并行数据传输。本文的仿真结果均通过Xilinx的Spartan 3A XC3S200A的FPGA器件的验证。验证显示,功能部件的作用均满足所需的要求。各功能部件的仿真结果及相关数据在相应的章节均给出了说明。