1. 本选题研究的目的及意义
随着物联网、嵌入式系统等领域的快速发展,对微处理器性能、功耗、成本等方面的要求日益提高。
传统的专用集成电路(ASIC)设计方法成本高、周期长,难以满足快速变化的市场需求。
而软核处理器作为一种基于可编程逻辑器件的处理器设计方案,具有设计灵活、可配置性强、开发周期短等优势,近年来受到学术界和工业界的广泛关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着集成电路技术的快速发展,软核处理器技术逐渐成为处理器设计领域的研究热点之一。
1. 国内研究现状
国内在软核处理器研究方面起步相对较晚,但近年来也取得了一些成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题研究的主要内容是设计一款8位单片机软核,并对其进行仿真验证和性能评估。
具体研究内容包括以下几个方面:
1.指令集架构设计:确定8位单片机的指令集架构,包括指令格式、寻址方式、指令系统等。
2.微体系结构设计:设计8位单片机的微体系结构,包括数据通路、控制单元、寄存器组、中断系统等。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验验证和仿真评估相结合的方法。
1.理论分析:通过查阅相关文献资料,学习8位单片机的基本原理、指令集架构、微体系结构等方面的知识,为软核设计奠定理论基础。
2.实验验证:在Modelsim等仿真软件上搭建仿真平台,对设计的8位单片机软核进行功能验证,确保其逻辑正确性和功能完整性。
5. 研究的创新点
本课题研究的创新点在于:
1.针对低功耗、低成本的应用场景,设计一款精简高效的8位单片机指令集架构,以减少硬件资源消耗。
2.采用流水线等技术对8位单片机微体系结构进行优化设计,以提高指令执行效率。
3.探索基于开源EDA工具和FPGA平台的8位单片机软核开发流程,以降低开发成本,提高设计灵活性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.张晨曦,刘锋,沈海斌,等.基于开源RISC-V的8位MCU设计与实现[J].微电子学与计算机,2023,40(4):57-63.
2.黄正瑾,李庆,李雪妍,等.一种基于ARM架构的8位单片机设计[J].微电子学与计算机,2022,39(5):1-6.
3.李伟,张鹏,王永纲.一种面向物联网应用的8位MCU设计与实现[J].电子技术应用,2022,48(8):1-6.
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