文件大小:3.64MB 适用专业:微电子学与固体电子学 适用年级:研究生 论文编号:41514 论文简介: 硕士学位论文 遥控器控制芯片的设计研究
摘要
本文 按 照 现今流行的自顶向下(Lop-down)的集成电路设计力法,从系统设1卜模块设计、指令系统及执行安排、综合及布局布线等几个方面对一个用于空调遥控器的四位微控制器(本文称为MCU4)的设计进行了详细的叙述该控制器的ROM为4K X 8, RAM为512X4,具有丰富的资源,设计中借鉴了PIC,MCS-51,KS, NEC等系列单片机的优点,其指令系统与PICi6C5X系列相似,采用了RISC技术,具有高速低功耗的特点,完全能够胜任家电、仪表等的控制领域。
MCU 4 采 用两级流水线结构,为了进一步加快速度,采用了双数据总线,控制器采用组合逻辑硬布线结,有正常、睡眠、停止三种工作状态。它的机器周期仅为两倍时钟周期,有四套时钟可以通过程序进行选择。另外,在借鉴了三星KS系列的基础匕,我们引入了参考指令(REF)。当程序中的重复指令较多时,可以将它们放在ROM中的一个特定区域,由一字节的参考指令进行读取,如此可有效节约ROM空间,相对增加了程序的长度。MCU4有104条指令,其中有48条与参考指令相关。
本课 题 是 由天津大学ASIC设计中心四位机研制小组共同完成,本人负责了其中与时钟产生、时序控制及与运算相关模块和一些外围模块的设计。因此,本文仔细分析了时钟产生模块、时序控制模块、算术逻辑单元、通用和专用寄存器、定时/计数器、看门狗电路及I/0的功能与设计。在分析电路以及指令的基础上,
木人编写了一段指令码以验证了MCU4的逻辑功能。
目前 , MC U4的布局布线工作已接近尾声,预定将于今年六月份采用无锡华晶0.6 u m CMOS工艺库进行流片。前期的工作己达到了我们预期的目标。
关键词:单片机,流水线结构,双数据总线,组合逻辑硬布线,参考指令
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