第9章 基于Verilog的实用CPU创新设计.pptVIP

第9章 基于Verilog的实用CPU创新设计 9.1 KX9016的结构与特色 9.1 KX9016的结构与特色 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.2 KX9016基本硬件系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.3 KX9016v1指令系统设计 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.4 KX9016的时序仿真与硬件测试 9.5 KX9016应用程序设计实例和系统优化 9.5 KX9016应用程序设计实例和系统优化 9.5 KX9016应用程序设计实例和系统优化 9.5 KX9016应用程序设计实例和系统优化 实验与设计 实验与设计 9.4.2 CPU工作情况的硬件测试 3、利用In-System Sources Probes进行实时测试 9.5.1 除法算法及其硬件实现 9.5.2 乘法算法及其硬件实现 9.5.2 乘法算法及其硬件实现 9.5.3 KX9016v1的硬件系统优化 算法优化 （1）软件方案。 （2）硬件指令替代软件程序的S2H方案。 （3）调用专用乘法器硬件模块。 9-1. 16位CPU验证性设计综合实验 9-2. 新指令设计及程序测试实验 9-3. 16位CPU的优化设计与创新 9-4. CPU创新设计竞赛 * * 9.2.1 单步节拍发生模块 9.2.2 ALU模块 9.2.3 比较器模块 9.2.4 基本寄存器与寄存器阵列组 1．基本寄存器 （1）只有锁存控制时钟的寄存器。 （2）含三态输出控制的寄存器。 （3）含清0和数据锁存同步使能控制的寄存器。 9.2.4 基本寄存器与寄存器阵列组 2．寄存器阵列 9.2.5 移位器模块 9.2.5 移位器模块 9.2.6 程序与数据存储器模块 9.3.1 指令格式 （1）单字指令。 （2）双字指令。 9.3.2 指令操作码 9.3.2 指令操作码 9.3.3 软件程序设计实例 9.3.3 软件程序设计实例 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 1、程序结构 （1）CPU复位模块。 （2）指令辨认分支模块。 （3）指令处理状态序列。 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 2、指令的语句结构 接下页 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 2、指令的语句结构 接下页 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 2、指令的语句结构 接下页 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 2、指令的语句结构 接下页 9.3.4 KX9016 v1控制器设计 2、指令的语句结构 3、CPU复位操作 9.3.5 指令设计实例详解 （1）确定功能。 （7）处理PC。 （2）确定指令的操作码。 （3）设定相关常数。 （4）增加状态元素。 （5）加入指令操作码译码语句。 （6）加入完成实际指令功能的状态转换语句。 9.4.1 时序仿真与指令执行波形分析 9.4.1 时序仿真与指令执行波形分析 9.4.2 CPU工作情况的硬件测试 1、嵌入式逻辑分析仪SignalTap II测试与分析 9.4.2 CPU工作情况的硬件测试 1、嵌入式逻辑分析仪SignalTap II测试与分析 9.4.2 CPU工作情况的硬件测试 2、利用In-System Memory Content Editor进行实时测试 9.4.2 CPU工作情况的硬件测试 3、利用In-System Sources Probes进行实时测试