【摘 要】
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我们设计了一个与商用ARM7兼容的32位嵌入式RISC处理器.在ARM7的基础上,对结构进行了适当的改进以提高性能.传统的冯诺依曼结构被哈佛结构所取代,流水线的深度从三级增加到五
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我们设计了一个与商用ARM7兼容的32位嵌入式RISC处理器.在ARM7的基础上,对结构进行了适当的改进以提高性能.传统的冯诺依曼结构被哈佛结构所取代,流水线的深度从三级增加到五级.为减少流水线的互锁,提高CPI的值,还在流水线中引进了特殊的旁路电路.同时,考虑到DSP扩展功能的需要,将乘法指令的执行时间从四个时钟周期减小到了两个周期.另一方面,面向Internet应用的嵌入式系统产品一直深受人们的关注.我们在RISC处理器的基础上,增加了对Java功能的支持,使得处理器除本地指令集外,能够额外支持Java卡虚拟机规范.通过结合市场上成熟的Java处理器,在自己的设计中,采用了一系列硬件加速技术来提高Java指令的执行效率.最后,我们使用了两种硬件验证技术:Xilinx通用FPGA板和Aptix公司提供的System Explorer MP3CF硬件验证器进行系统硬件验证.在CSMC0.6um单元库上进行了逻辑综合,并完成最后的版图设计,采用了CPGA132标准封装.整个设计规模约为4.2万门,处理器速度可达60MHz.通过我们的设计,希望能够为自主设计嵌入式微处理器和Java协处理IP核提供设计经验和探索成果.
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