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嵌入式系统的发展离不开网络功能，现在Java技术已经成为网络上通用的标准技术。特别是Java技术的平台无关特性，使得Java应用可以在任何机器上实现，所以将Java技术应用到各式各样的嵌入式系统中，是极佳的选择。
但Java技术在嵌入式领域的应用会遇到一些阻碍，其中最主要的就是Java程序运行速度缓慢，消耗过多的存储器资源。这是因为Java为了保证跨平台运行特性采用了虚拟机技术，在Java应用和系统平台间存在中间层Java虚拟机。虽然满足了与平台独立的特点，但处理速度和中间过程所耗费的存储空间都是不够优化的。
面对软件Java加速方案的这些困惑，为嵌入式系统设计专用的Java处理器是较好的解决方法。本次课题是开发设计一款嵌入式Java处理器，设计的目标是使用硬件实现Java虚拟机，将Java虚拟机指令集映射为本地指令对处理器进行设计。最终在处理器上可以直接运行由标准Java编译器生成的Java字节码程序。处理器将是采用四级流水结构的32位RISC CPU。处理器内还将包含AMBA总线接口模块及外部存储器接口模块，使处理器符合当今主流的工业标准，扩大其兼容性和平台移植性。
在此论文中，本人的主要工作首先是完成Java处理器的硬件架构的划分，以及各个模块功能的分析。其次是建立芯片后端设计的平台，作出芯片物理设计的流程安排。然后在平台的基础上，对Java处理器的主要模块进行了实验性质的物理实现，并详细记录了实验的过程。最终给出实验结果，分析实验数据，得出结论。
论文划分为四个部分。首先，分析了当今半导体集成电路的发展趋势和Java技术的优势，说明将Java技术应用到嵌入式系统中的必要性和合理性；其次给出国内外一些关于Java处理器研究的具体例子和实际应用；然后，详细描述了本次课题所设计处理器的总体结构，以及各组成部分的具体功能和硬件结构；最后，将给出该处理器的物理设计方法、过程以及部分模块的最终结果分析。