【摘 要】
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集成电路工艺目前已进入超深亚微米阶段,超大规模集成电路的设计技术滞后于集成电路工艺发展水平、EDA工具滞后于设计能力,传统的设计方法效率低下.在这种情况下,SoC(System-
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集成电路工艺目前已进入超深亚微米阶段,超大规模集成电路的设计技术滞后于集成电路工艺发展水平、EDA工具滞后于设计能力,传统的设计方法效率低下.在这种情况下,SoC(System-on-chip)设计方法学正成为集成电路设计的主流.SoC设计方法学主要基于IP复用(Intellectual Property Reuse)及硬软件协同设计和验证(Hardware/Software Co-design and Verification),其研究和应用水平不断提高,该论文有关研究工作是基于SoC设计方法学的有益尝试.该论文的第一章和第二章分别介绍了基于IP的SOC设计方法学以及嵌入式建库的方法;第三章介绍了嵌入式8051的构成并剖析其原理,内容上包括存储器的结构、输入输出管脚的定义,给出了8051的指令系统和寻址方式,重点分析了8051的体系结构及其嵌入式方面的特性;在第四章中,基于Top-down的设计方法,使用VHDL/Verilog语言实现8051的软IP核,着重分析了8051的控制器、算术逻辑单元、定时器/计数器等单元的具体运行机制,并力求给出在嵌入式体系下,指令在8051内部运行时,数据在各寄存器中的流向;在第五章中,以一个设计实例,将IP核和FPGA技术高效地结合,提出了一个RISC结构的IP核验证与测试方法,编写具体8051 IP核的验证与测试方案.该论文设计已通过我们自行设计的开发评估板的下载验证,该开发板选用了Xilinx公司XCS200芯片,该芯片逻辑门数达到20万个,该论文也给出了有关PCB板图和电路设计原理图,该开发板在嵌入式系统级算法开发应用中,具有较高的参考价值.与该论文内容相关的并进一步拓展的嵌入式系统级微处理器算法及其嵌入式开发平台的设计也正在进行中,其器件规模为100万门以上,时钟频率为50MHz.
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