处微理器访存部件设计及结构功能验证--毕业设计.doc

西安理工大学硕士学位论文摘要PAGE\*MERGEFORMATVIPAGE\*MERGEFORMATV微处理器访存部件设计及结构功能验证陈俊莹西安理工大学分类号UDC密级学号0809090560硕士学位论文微处理器访存部件设计及结构功能验证学科名称：微电子学与固体电子学论文题目：微处理器访存部件设计及结构功能验证学科名称：微电子学与固体电子学摘要高性能的微处理器设计是整个信息技术和计算机应用市场竞争的重要焦点和关键内容，因此设计高效的微处理器结构具有重大的意义。本文主要研究RSIC处理器的结构设计，它是一个通用64位RISC结构，四发射的超标量和超流水线微处理器，采用乱序执行和先进的Cache设计等技术提高流水线的效率。处理器有三个执行部件和一个访存部件。完全兼容MIPSⅢ定、浮点指令集系统。本文主要分为以下几个部分：1）处理器发射模块和访存模块设计处理器的结构是影响整个处理器的工作效率的关键部分，只有合理的结构才能使处理器的效率达到最高。本文在简述整个RSIC处理器的整体工作原理的基础上详细介绍了发射模块和访存部件的具体设计。2）处理器延迟调试处理器的运算速度是衡量处理器好坏的最重要的标准，而运算速度和处理器的频率息息相关。本文介绍了通用的几种ASIC延迟调试方法，具体介绍了在工作中出现的发射模块延迟的调试过程。3）基于VMM验证方法学的对微处理器的验证本文通过基于systemverilog自动对比平台的搭建，基于c语言的对比模型，完成自动对比，加速验证的速度。基于功能覆盖率的通道划分，基于嵌入式汇编的定向测试编写。保证整个微处理器的功能正确性。关键字：微处理器结构，访存，延迟调试，功能覆盖率验证TITLE:microprocessormemoryaccesscomponentdesignandstructurefunctionalverificationMajor：MicroelectronicsandSolidElectronicsName：junyingCHENSignature:Supervisor：Prof.ningmeiYUSignature:AbstractThehigh-performancemicroprocessordesignisanimportantfocusandkeyelementsoftheentireITandcomputerapplicationmarketcompetitiontodesignefficientmicroprocessorarchitecturesisofgreatsignificance.ThispapermainlystudiesthestructuraldesignoftheRSICprocessor,itisageneral-purpose64-bitRISCarchitecture,fourlaunchsuperscalarandsuper-pipelinedmicroprocessor。OutoforderexecutionandadvancedCachedesigntechnologytoimprovetheefficiencyofthepipeline.TheprocessorhasthreeimplementationcomponentsandamemorycomponentisfullycompatiblewiththeMIPSIIIfixed,floating-pointinstructionsetsystem.Thisarticleisdividedintothefollowingsections.1)ProcessorarchitecturememoryaccessandissuemoduledesignTheprocessorarchitectureisakeypartoftheimpacttheworkefficiencyoftheentireprocessor,theonlyreasonablestructuretotheefficiencyoftheprocessortothehighest.RSICprocessorbrieflyworksasawholeonthebasisofdetailedspecificdesignoftheissuemoduleandthememoryaccesscomponents.2)TheprocessordelaydebuggingTheoperationspeedoftheprocessoristhemostimportantcriteriatomeasuretheprocessorisgoodorbad,whilecloselyrelatedtothecomputingsp