新一代RISC机的主要特征和发展趋势研究

主要叙述了当代RISC主流技术及RISC的主要特征,并对RISC处理机的发展趋势以及关键技术进行了系统研究。

一种超低功耗的RISC-V处理器流水线结构

随着通信、芯片技术的高速发展,物联网将会是未来新一代信息技术的重要组成部分,也是促进生活智能化过程的强大动力。在IoT的终端设备应用中,超低功耗的微控制器扮演着不可或缺的角色。基于超低功耗嵌入式应用的设计目标,提出了一种基于RISC-V指令集架构的处理器流水线结构,考虑到功耗和性能的折中要求,采用了以两级按序流水线为主体,辅以其他组件流水线长度可变的流水线结构。并在VCS环境下验证了微控制器的逻辑功能,同时通过SMIC180工艺库在DC环境下完成了综合仿真,得到了微控制器的面积占比报告。最后通过运行跑分程序测试,并与ARMCortex-M微控制器比较,比较结果表明本作品同样可应用于IoT的低功耗场景。

基于符号补偿的RISC-V处理器乘法器优化

针对高性能RISC-V处理器乘法运算延迟过长的问题,改进了基本乘法器中的基4-Booth编码以及Wallace树型结构,提出了基于符号补偿的基4-Booth编码以及交替使用3-2压缩器和4-2压缩器的Wallace树型结构;基于符号补偿的基4-Booth编码减少了部分积的数量,降低了符号位进位翻转带来的功耗;改进的Wallace树型结构减少了部分积累加所花费的时钟周期,缩短了乘法器的关键路径,降低了乘法指令的执行延迟;利用VCS仿真验证了改进的乘法器功能正确性,通过板级测试评估了其性能;结果表明,文章的乘法器功能正确,相较于PicoRV32,执行整型乘法指令所花费的时钟周期缩短了88.2%。Dhrystone分数提高了71.7%,功耗降低了4.9%。

一种高效率8位嵌入式微控制器的VLSI实现

在分析标准 8位 MCU流水线结构的基础上 ,从提高效率及降低功耗的角度出发 ,提出了一个高性能 MCU的实现结构。通过流水线结构的优化 ,使指令执行效率提高到原来的 2 .5倍 ,在保持运算能力不变的前提下 ,功耗可降为标准结构的 1 /1

一种高效率MCS51兼容型微控制器内核设计

在对传统的MCS51微处理器的局限性进行分析的基础上,提出了一种高效率、低功耗、适合于SoC应用的改进的MCS51兼容型嵌入式微控制器。该控制器采用流水线结构和两相时钟,指令效率提高了12倍。在兼容原有指令集的基础上进行了扩充,提升了特定应用的效率。增加电源管理机制,提供了低功耗待机状态。在AlteraFPGA上验证,此MCU可稳定工作于33MHz时钟频率。

工作站的体系结构和技术特点

工作站以其强大的处理能力、丰富周全的软硬件环境和图形处理能力而倍受欢迎．本文简单讨论了工作站的特点、ＲＩＳＣ结构、工作站的体系结构及其主要的软件系统，介绍了各种窗口系统、图形系统和网络功能．文章认为建立基于工作站的软件开发平台具有一定的实用价值．

专用SoC仿真系统的研究与实现

随着微电子技术的日新月异,专用SoC的应用越来越广,快速完成专用SoC的应用软件成为一个很大的问题。在PC机上仿真专用SoC是解决这个问题的方法之一。结合仿真软件的开发过程,阐述了在PC机上实现专用SoC的指令、中断、内存、时钟、FLASH、LCD等硬件的仿真思想和方法。系统地描述了仿真系统的体系架构、开发原理、总体设计、详细设计等内容,并且完成了一款专用SoC的仿真。

基于流水线结构的高速嵌入式MCU设计

采用同步流水线结构,设计了一种高速嵌入式51兼容MCU内核SCUT51。重点讨论了流水线技术在80C51这类CISC中的一些应用问题(如指令格式不规范、执行周期长等)及其解决办法。FPGA硬件仿真证明,SCUT51在指令执行效率上比80C51有了很大的提高。

新一代CPU结构特征发展分析

介绍了ＩｎｔｅｌＰ６和ＭＰＣ６０１的ＣＰＵ结构设计思想和特征．比较了ＩＢＭＰｏｗｅｒ与ＤＥＣＡｌｐｈａ的ＣＰＵ结构与性能．分析了９０年代ＣＰＵ技术的现状与发展．

PIC系列单片机的特点及其在IC卡预收费水表的应用

介绍Microchip公司 8位PIC系列单片机的特点 ,将该系列单片机与MCS - 5 1系列单片机进行了比较。结合智能IC卡预收费水表的设计和实现 ,给出了一种以PIC单片机为核心的系统总体结构 。

基于8位单片机的数据采集系统的研究

以ATMEL公司的 90系列单片机为基础 ,介绍并基于 8位单片机的数据采集系统的设计 ,下位机程序以ANSIC语言编写。