在集成电路制造技术进步的同时，集成电路设计也越来越强调设计的可重用性和短设计周期，IP（Intellectual Property）的概念应运而生，各种嵌入式功能模块的开发使集成电路的设计不断简化，而其中最典型的当属微处理器内核。为了把握国内外现有关键电子信息产品核心芯片的需求情况及未来的发展趋势，探讨高性能微处理器的结构，我们用VHDL语言设计实现了一个32位RISC结构的嵌入式微处理器。它遵照IEEE-1745（SPARC V8）的结构，针对嵌入式应用具有以下特点：采用分离的指令和数据cache（哈佛结构），五级流水，硬件乘法器和除法器，中断控制器，16位的I/O端口和灵活的内存控制器，具有较强的异常处理功能，新模块可以轻松的通过片上的AMBA AHB/APB总线添加。制定了比较灵活的外围接口，使之从整体上既可以作为独立的处理器供处理器板级应用，又可以作为嵌入式内核供ASIC设计使用。本文在分析SPARC指令系统的基础上，研究了流水技术及其相关问题的解决方法，并通过在硬件上使用哈佛结构、提前写寄存器的操作时间以及内部前推和延迟转移等技术较好的解决了结构相关、数据相关和转移相关的问题。文中给出了ALU的行为描述和主要指令执行的描述，并做了相应解释，最后给出了仿真波形和综合结果。