8位RISC微处理器设计与仿真

ARM、8051、AVR、MSP430、DSP、FPGA六种体系比较区别1.前言嵌入式系统最大特征是“嵌入”二字，也就是说你的控制系统是嵌入于你的控制对象之中，所以首先是服从于对象的需求和特征，脱离对象空论谁好谁坏有何依据？学习单片机无所谓选那款，关键在于你能否掌握其本质，快速的触类旁通，你的产品是否成功就在于你能否最佳的选择好符合嵌入对象特征的MCU。

2.ARM Vs 80511.8051是8位的 ARM是32的2.速度：.ARM的主频可以达到700M而8051超过50M就很了不起了3.ARM运算处理能力强，8051侧重处理逻辑运算，算术浮点运行比较差。

4.ARM的硬件资源丰富，8051硬件资源比较单一和简单。

5.ARM的FLASH和RAM超大，8051太小，干不了大活。

3.ARM Vs AVR（低功耗）ARM是IP核，可供各大芯片商集成到各自的设计中，好比是软件语言中的C++，如果你想换一家厂商或者某家的货太贵，都会有其它的厂商来竞争，至少从理论上，你不会被一家厂商套住。

AVR这方面就差点，ATMEL一家，别无分号。

你只能在他的系列中选一个型号，无法选厂家。

好比是软件语言中的Java，虽然现在免费（指Java的SDK，不是AVR）或价格低，但市场前景更多的掌握在厂商手中。

功能方面，ARM大大优于AVR，ARM可以做PDA,手机，AVR显然不行，最糟糕的是ARM上可以跑Linux，Linux可以做多少事啊，虽说国内实际在ARM平台上跑出Linux而又愿意公开技术的人几乎没有（我正在努力朝这个方向发展），但前途绝对是光明的。

功能上的优势意味着ARM比AVR有着更广的应用范围4.ARM Vs MSP430MSP430会向着专用，更低电压，更低功耗的方向发展，不求功能大而全。

应该会有更多的型号出现以供不同场合的测量使用。

430的编程方法是在低功耗模式与任务之间切换来降低系统功耗，满足便携和节能的要求。

SoC及其应用黄晓林;梁玉红【摘要】介绍SoC和SoPC的功能特性及其应用,SoC技术的研究、发展和应用对社会信息化建设有重大意义.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2003(024)003【总页数】4页(P7-10)【关键词】超大规模集成电路(VLSI);片上系统(SoC);可编程片上系统(SoPC);应用【作者】黄晓林;梁玉红【作者单位】湖北汽车工业学院电子信息系;湖北汽车工业学院电子信息系【正文语种】中文【中图分类】TN4SoC（System on a Chip）技术以超深亚微米VDSM（Very Deep Snbmicren）工艺和知识产权核IP（Intellectual Propeirty Core）复用（Rense）技术为支撑，是当今超大规模集成电路（VLSI）的发展趋势，对微电子技术及其应用领域是一种革命性的变革。

SoC是把处理器核、存储器、高密度逻辑电路、模拟和混合信号电路、DSP预处理及其他功能的电路集成到一个硅片上，在芯片内部实现信号采集、转换、存储、处理和I/O接口以及电子产品所需要的所有的功能，形成片上系统。

SoC可提供更好的性能、更低的功耗、更小的印制板（PCB）空间和更低的成本，是21世纪集成电路（IC）技术应用的主流，SoC技术的研究、发展和应用对社会信息化建设有重大意义[1]。

从应用的角度划分 SoC有三种类型，专用集成电路ASIC（Application Specific IC）型SoC、可编程SoC（System on Programmable Chip—SoPC）和OEM 型SoC。

由于SoPC功能强大、设计电子产品灵活、应用领域宽广，被认为是半导体产业的未来[5]。

SoPC是基于SRAM,需要外部EEPROM来储存SoPC内部的处理器和FPGA所配置的数据和执行代码，因此SoPC是两芯片SoC方案。

目前已有几家IC制造商能够提供可编程SoC，其中最著名的有Atmel、Xilinx和Altera三家公司。

A. 制程技术
B. 多核技术
C. 高速缓存技术
D. 线程级并行
10. 以下哪些选项是微处理器的指令集类型？（ ）
A. 复杂指令集
B. 精简指令集
C. 可变指令集
D. 定长指令集
11. 以下哪些特点描述了多线程处理器的优势？（ ）
A. 提高资源利用率
B. 增强并行处理能力
C. 降低功耗
D. 提高单线程性能
A. 制程技术
B. 多核技术
C. 封装技术
D. 高速缓存技术
14. 关于微处理器架构的发展，以下哪个说法是正确的？（ ）
A. 未来的微处理器将不再需要多核技术
B. 未来的微处理器将不再需要高速缓存
C. 未来的微处理器将更加注重能效比
D. 未来的微处理器将完全依赖云计算
15. 以下哪个选项不属于微处理器的指令集类型？（ ）
18. A
19. A
20. D
二、多选题
1. ABC
2. AB
3. ABCD
4. ABCD
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABC
9. ABC
10. ABC
11. ABC
12. BCD
13. ABCD
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABCD
18. ABC
19. ABCD
3. 微处理器的核心数目越多，其并行处理能力越强。（ ）
4. 提高工作频率是提高微处理器性能的唯一途径。（ ）
5. 多线程技术可以在不增加核心数的情况下提高处理器的并行处理能力。（ ）
6. 微处理器的缓存容量越大，其性能越强。（ ）

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杭州电子工业学院学报
/NN’ 年
间取一个折衷， 最终决定 !"#$%$& 的设计指标如下： 采用 !"#$ 体系结构。 所有指令位宽一致， 指令字长为 ’( 位， 指令集与 )"$’*$*+ 的指令集兼容。 一个指令周期为一个时钟周期， 单指令单周期 （程序转移指令除外） 。 内部数据总线及 ,-& 操作为 . 位。内建 . 级硬件堆栈， 允许中断。 数据存储器为 ’/. 0 . 位； 程序存储器为 (1 0 ’( 位 （可扩充） ， 且有两种模式： 内建 （,#"$ 模式） 、 外挂 （ 2)3, 模式） 。
"
’/09>9& 的设计要求
鉴于 ’/09>9& 94?; 的主要应用领域， 其规模、 速度、 代码效率的综合考虑非常重要， 设计周期也是 考虑因素之一。在分析了其它 >9& 94?; 的设计后， 试图在电路规模、 设计周期、 执行速度、 代码效率之
收稿日期： !88" B "" B 8" 作者简介： 黄继业 （"CA= B ） ， 男， 浙江宁波人， 电子工程 6 !88" 届本科毕业生， 万方数据
摘要： 本文介绍基于 ’/09 体系结构的微控制器 /D 核 B B ’/09>9& 94?; 的设计与实现。主要包括 指令集分析、 指令译码与控制器的设计。 ’/09>9& 94?; 规则的指令格式缩减了译码单元规模； 优 化设计的时序控制逻辑， 使取指部件与执行部件同时工作， 实现了二级流水线， 达到单周期单指令 （程序转移指令例外） 的执行速度。’/09>9& 94?; 用可综合的 3;?E54F ,:* 描述， 按设计流程进行各 级仿真验证， 最后在 3;?E54F G* 上完成系统级指令测试。 关键词： 超大规模集成电路； 流水线； 3;?E54F 综合 中图分类号： 1D@"" 文献标识码： ) 文章编号： （!88"） "88" B C"H# 8# B 88@C B 8A

器数据路径结构 ， 并且 对设 计 中 由 于 增加 流水 线级 数 而 引入 的 流 水 线 数 据 冲 突 问题 给 出 了 完整 水 线 结 构 的 动 态 分 支 预 测 器 用 以解 决 微 处 理 器分 支 冒险 问题 ， 其优 点 在 于 既 能 降低 微 处理 器
第２卷第３ ６ 期 ２ １ 年 ５月 ０１
数
据
采
集
与
处
理
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ３ １ ２ ．
Ｍａ ｙ ２０１ １
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔ ｑ ｉｉｉｎ ８ ｒ ｃ ｓｉｇ ｏ ｒ ａ ｆＤａ ａＡｃ ｕｓｔｏ ＬＰ ｏ ｅｓｎ
文 章 编 号 ：０ ４９ ３ （ ０ １０ —３ ７０ １ ０ — ０ ７ ２ １ ） ３０ ６ — ７
基 于 Ｆ ＧＡ 的 ３ Ｐ ２位 ＲＩＣ微 处 理 器 设 计 Ｓ
刘 览 郑 步 生 施 慧彬
（． １ 南京航 空航 天大学电子信息工程学院 ， 南京 ， １０ ６ ２０１；
２南 京 航 空 航 天 大学 计 算 机科 学 与 技 术 学 院 ， 京 ，１ ０ ６ ． 南 ２０１）
的 Ｃ Ｉ 同 时 又 不 会使 流 水 线 出现 局 部 逻 辑 拥 堵 从 而 降 低 微 处 理 器 的主 频 。最后 给 出 了设 计 的 综 合 结 果 ， 对该 Ｐ， 并 设 计进 行 了软 件 仿 真 和 硬 件 验 证 。在 Ｆ ＧＡ 芯 片 上 的 运 行 时 钟 频 率 可 达 １ ６ ６ ８ＭＨｚ Ｐ ４ ． ２ 。 关键 词 ： 简指 令 集计 算 机 ； 处 理 器 ； 水 线 ； 支 预 测 精 微 流 分 中 图分 类 号 ： Ｐ ０． Ｔ ３２２ 文 献标 识 码 ： Ａ

ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ｓ ｎ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ，ｃ ａ ｌ ｌ ｓ ｎ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｄ ｂ ｙ Ｖｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ ＨＤＬ，ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ａ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ．Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｉ ｒ ｌ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ；ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ； ＲＩ Ｓ Ｃ； Ｆ Ｐ ＧＡ； ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ．Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｅ ｃ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ

80x86微处理器与汇编语言程序设计模拟1一、选择题1、下列______不是80386所具有的特点。

A. 保护虚地址存储方式，扩充了通用寄存器的功能B. 32位的运算能力C. 程序中可同时使用四个数据段D. 采用了PCI标准的局部总线2、在普通的微处理芯片中，主要有CISC和RISC两种不同的体系结构。

80386的体系结构为______。

A. CISC结构B. 融合了CISC结构和RISC结构C. RISC结构D. 不具有上述两种结构3、下述______不是奔腾处理器Pentium与80386相比所具有的新特点。

A. 错误检测及功能冗余校验技术B. 增强的64位数据总线C. 保护虚地址存储方式，扩充了通用寄存器的功能D. 采用了PCI标准的局部总线4、Pentium4微处理器进行存储操作时，在时钟周期T1期间，完成______操作。

A. W/R信号变为高电平B. 发送存储器地址C. 读操作码D. 读操作数5、Pentium微处理器的内部数据总线宽度是______。

A. 16位B. 32位C. 36位D. 64位6、Pentium微处理器中共有几个段寄存器?______。

A. 4个B. 5个C. 6个D. 7个7、Pendum4微处理器可寻址的最大存储空间是______。

A. 256MBB. 4GBC. 64GBD. 64TB8、假设Pentium微处理器的段描述符中基地址是00280000H，段的界限是00010H，粒度G=1，则该描述符所寻址的结束地址是______。

A. 00280010HB. 00290000HC. 0028000FHD. 00370000H9、执行下列指令后，(CL)=______。

STR1 DW 'AB'STR2 DB 16DUP(?)CNT EQU $-STR1MOV CX，CNTMOV AX，STR1HLTA. 10HB. 0EHC. 12HD. 0FH10、上题执行后(AX)=______。

深圳职业技术学院SHENZHEN POLYTECHNIC姓名晓瑛专业班级电子信息工程技术 05电四4班论文名称带有电子时钟的音乐盒系统设计指导教师正中毕业设计（论文）任务书专业（班）： 05电四4班：晓瑛1、课题名称、主要容和基本要求2、进度安排3、指导教师评语指导教师签名：4、评阅教师评语评阅教师签名：5、毕业设计（论文）成绩答辩委员会主任签名：摘要本设计是一个创意音乐盒也是一款益智类的玩具，针对现在市场上给小朋友玩的音乐盒都是以敲击和自动播放作为弹奏音符的主要形式的这个特点，设计一个集益智，非接触式的弹奏方式，并具有电子时钟功能为一体的音乐盒。

它是可以带动小朋友对音乐的兴趣，有助于提高他们的动手能力和思考能力。

本系统以AVR单片机为控制核心，配合AD非接触式按键输入，串口模块、时钟模块、显示模块及小型上位机的应用组成，实现了非接触式的设置时间，弹奏音乐及时间准确显示等功能。

经测试，本系统弹奏音色好，误差小反应快，功耗小，能出色地完成所要求的功能。

关键词：AVR单片机;串口上位机；非接触式按键；时钟显示AbstractThis design is a creative music box is a puzzle for now, class of toys for kids to play on the market of music box are percussion and automatic playback as the main forms of play notes this characteristic, design a set of the plays, non-contact, and has the function of electronic music, as one of the clock. It can promote children's interest in music, which helps to improve their ability of thinking. This system in AVR core is MCU, cooperate with AD contactless keystroke serial module, the clock display module and small module, and the application of computer and a set of non-contact music playing time, and the time accurately display function. The test, this system is playing well and small error response tone, low consumption, can complete the required to function.Key Words：AVR microcontroller；Serial PC； Contactless buttons；The clock display目录毕业设计（论文）任务书 (1)摘要 (1)第1章系统功能说明 (1)第2章设计方案论证 (2)2.1 系统所选的控制芯片 (2)2.2 声音的实现方案论证和比较 (2)2.3 非接触式的弹奏方案论证和比较 (3)2.4 时钟源的方案论证和比较 (3)2.5 时钟显示的方案论证和比较 (4)第3章系统组成及设备造型 (5)3.1 应用系统结构设计 (5)3.2 控制面板设计 (5)3.3 设备造型 (6)第4章硬件总体说明 (8)4.1 硬件设计总体说明 (8)4.2 硬件各模块主要元器件说明 (9)第5章软件设计流程图 (21)5.1 主程序流程图 (21)5.2 时钟部分流程图 (24)5.3 时钟部分时钟芯片操作程图 (24)第6章实际测试结果 (25)6.1 测试设备 (25)6.2 上位机使用说明 (25)6.3 测试结果 (26)第7章结论 (27)第8章参考文献 (28)第9章附录(作品图片) (29)第10章体会与致 (30)第1章系统功能说明本次设计的目的是为了开发智能音乐盒，与传统课堂上的音乐盒相比，本设计采用了非接触式的弹奏方式，在声音的实现上抛开传统的放大器而是采用串品信号传输来实现，并具有电子时钟功能为一体的音乐盒。

1 单片机介绍
单片机是一种集成的电路芯片 ， 它采用超大规模集成电路技 术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只 读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器 / 计时器等功能 （可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/ D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算 机系统。
同 ；其次 ，为指令 ，如用汇编可分为集中指令集和精简指令集。 无论是集中指令或是精简指令 ， 其指令使用方法与其特色大同小 异。都是数据传送、对 I/O 口操作、设置功能寄存器、数据计算、 数据比较等等。如用 C 语言编程 ， 各单片机以 C 为标准 ， 只有部 分特殊寄存器名称有所不同 ； 其余都相同。 各类 8 位单片机的不同之处是其附带的各种功能有所不同。 如 MSC-51 带 通 信 串 口 ，EMC78P458 带 AD 转 换、PWM 输 出 ， HT 带内部 RC 等等。 对新的 8 位单片机 ， 只要了解一下其内部资源和其控制指令 ， 即可开始应用。一般 2~3 天就可上手 ， 多则 5 天。在学习以前未 使用过的单片机 ， 一定要了解该种单片机的特殊性 ， 以免跟其它 单片机混杂而导致错误。
2010•4（下） 《科技传播》
信息科学 Information Science
图像分割新法综述
徐 冰， 魏崇毓 青岛科技大学 ， 山东青岛 266044 摘 要 图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一 ， 是图像处理到图像分析的关键步骤。在综述其相关方法的 同时阐述每类分割方法的特点 ， 对其它研究者在分割方法的选择上有一定的指导作用。 关 键 词 图像分割 ； 图像处理 ； 方法 中图分类号 TP39 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2010）17-0112-01

按照 以上原则 ， 首先将 ＭＣ Ｕ分解 为两大子系统 ： 控制通 路和数据通路 。控制部分包括复位 和时钟模块 ， 负责系统 的
３ 两级流水线技术。从 指令 执行的过程来 看 ， ． 每一条指 令 的都需要 占用好几个 机器周期 ， 了加快 指令 的执行 ， 为 在 指令执行过程 中采用了二级流水线设计 ， 即把 指令 周期 分成 取指周期和执行周期 ， 由此使得每一 时刻都有多条 指令 重叠
２ ＲＩＣ ＭＣＵ的 内核 主 要 功 能 模 块 ． Ｓ
４ 使用寄存器 组。在指令系统设置 时 ， ． 操作数 的读 取和 写入尽量对寄存器进行 ， 避免对 存储器 的多 次读 写 ， 少访 减
收 稿 日期 ：０ ７— ６— ４ ２０ ０ ２
考虑到我 们要研究 的是 Ｒ Ｓ Ｕ的 内核 而不是一个 ＩＣ ＭＣ
作者简介 ： 明明（９ ３ ） 男， 杨 １７ 一 ， 河南柘城人 ， 南工程 学院讲师 ， 事计 算机 系统软件研 究。 河 从
・
１ １・ ２
维普资讯
与划分 ， 建立 了一个可行 有效的 ＲＳ Ｕ Ｉ ＩＣＭＣ Ｐ核模 型 ， 并且采用 Ｉ 重用技 术对各个模 块进行 了设 计描 述。通过 利 Ｐ核 用 多种 Ｅ Ａ工具可 以对整个 系统进行 了仿真验证 ， Ｄ 结果表 明 ： 所设计 的 ＭＣ Ｐ核 能够准 确无误 的执 行所 有指令 ， ＵＩ
引言
存时 间， 进而提高 ＭＣ Ｕ效率 。
５ 采用硬布线逻辑结 构 。由于指令 系统 和寻址方 式都 ．
随着深亚微米制造 、 计技术 的迅 速发展 ， 成 电路 已 设 集 进入片上系统 Ｓ Ｃ时代 。从 技术 层 面看 ， 统级 芯片技 术 Ｏ 系 是超大规模集成 电路发展的必然趋势和主流 ， 以超 深亚微 它 米工艺和 Ｉ Ｐ核复用技术 为支 撑。其 中 Ｉ 的设计 和制 造 Ｐ核 是 Ｓ Ｃ技术 中最 为关 键 的部分 。建 立 Ｉ 基础 上 的 Ｓ Ｃ Ｏ Ｐ核 Ｏ 设计 ， 使设计方法从 电路 设计转 向系统 设计 ， 设计 重心将 从 今天的逻辑设 计、 门级布局布线 、 后模 拟转 向系统级模拟 ， 软 硬件联合仿真 ， 以及若干个 Ｉ Ｐ核组合 在一起 的物理 设计 。

条件转移最多
偏移量至少要8位
转移条件简单：与0比较的最多
0.9 0.8
0.7
0.6
0.5
Int
0.4
FP
0.3
0.2
0.1 0 branch
call/ret
xcjp
27
指令编码
需要考虑的因素
操作码部分比较简单 操作数的个数、类型对指令长度影响很大 变长指令程序代码短、定长指令实现简单
Memory System, I/O System,
Multiprocessors
xcjp
5
影响指令系统设计的因素
工艺技术
早期的硬件昂贵，简化硬件是指令系统设计的 主要因素
如何发挥存储层次的效率，如何利用芯片面积
系统结构
增加指令功能还是提高主频？
并行性：SIMD、向量、多发射（兼容性好）、 PIM
ADD
ADD
ADD
格式 R1, R2 R1, #2 R1, 100(R2) R1, (R2) R1, (R2+R3) R1, (100) R1, @(R2)
R1, (R2)+
R1, -(R2)
R1, 100(R2)[R3]
含义
regs[R1]=reg[R1]+reg[R2] regs[R1]=reg[R1]+2 regs[R1]=reg[R1]+mem[100+reg[R2]]
19
指令系统的类型（3）
早期的计算机多用堆栈和累加器型指令
出于降低硬件复杂度的考虑 现在已经不用（Intel有点例外）
80年代后的机器主要是寄存器型
访问寄存器比访问存储器快 便于编译器使用和优化 寄存器可以用来存放变量，减少访存次数

表 ２ Ａ Ｍ 架 构 服 务器 与 Ｘ ６架构 服 务 器 指 标 比 较 Ｒ ８
ＡＲ 架 构 服 务器 Ｍ 体 Ｈ 系 统功 耗 系 统 成本 软 件 支持 债载 芷 枸 般 ， 仪满 足 － 、低 能 喽水 较 瓶 ，通 常 Ｊ ｝以 ｌ Ｌ］ Ｌ ～ 较 低 ，通 常 儿 Ｉ 火儿 以 ＇ １ 较 少 ， 发 展迅 速 较 少 ，受 能 制约 Ｘ ６ 柴构 Ｉ 务 ８ ｊ ｝ 』 较 ， ． －满 足 “ 能 要 求 ’ － ｌ 』 】 较 ，迎 靳 较 ．通 常 较 多， 较 多 ， 划 ｒ ｌ以 ｌ Ｉｃ 。 ， 千 ｊ儿 以 『 富 Ｉ ／ｋＬ ｆ￣ 坍 ｒｉ
表 ２为 ＡＲ 架 构 服 务 器 与 Ｘ ６架 构 服 务器 指 标 比较 ， Ｍ ８ 可
《 业控制计算机／０ １ 第 ２ 工 ２１年 ４卷 第 １ 期 １
以 看 出 ， Ｒ 服 务 器 在 性 能 、软 件 支 持 方 面 ， 目前 还 无法 达 到 Ａ Ｍ
１３ ２
由 Ｗｉ ｏ ｎ ｗｓ系 列 占领 ， 运 行 在 ＲＳ 系 统 上 的 操 作 系 统 则 包 ｄ 而 ＩＣ 含从 轻量 级的 ＃ ／ Ｃ ＯＳ、Ｃ ｓ ． Ｅ ｅ ｏ 、 Ｔ ＭＦ到 功 能 强 大 的 Ｌ ｕ 、 Ｎ ｉ ｘ ｎ Ｖ Ｗｏｋ 、 Ｘ、 ｎ Ｅ等 ， 现 百 花 齐 放 的势 态 ， ｘ ｒｓ ＱＮ ＷｊＣ 呈 以满 足 嵌 入 式 系统 从 简 单 到 复 杂 的 各种 应 用 场 合 。 时 ， 些操 作 系统 也 采 用 同 这 全 部 开 源 或 部 分 开 源 的策 略 ，便 于设 计 者 在 不 同硬 件 平 台 上 的 移植 。 设 备 驱 动 程 序用 于屏 蔽 系统 的硬 件 细 节 ，为 上 层 应 用 程 序 提 供 统 一 的接 口 。 由 于 Ｘ ６系统 的 硬 件 部 件 相 对 规 范 ， 备 驱 ８ 设

微处理器与嵌入式系统设计_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.单纯从理论出发，计算机的所有功能都可以交给硬件实现，也可以采用软硬件相结合来实现。

完成同样的功能和任务，纯硬件实现的特点是( )。

参考答案:速度快，灵活性适应性差2.通常情况下，计算机中（）的宽度通常与CPU字长相同。

参考答案:运算器一次处理数据3.冯·诺依曼型计算机的设计思想主要有（）。

a程序存储，b二进制表示，c微程序，d局部性原理，e流水线参考答案:a，b4.计算机系统中，可以作为底层硬件与上层应用软件之间的界面是（）。

参考答案:操作系统5.CPU内部指令流水级数增加是有一定限度的，为进一步提高CPU芯片性能还可以采用其它多种技术，但不包括下面的（）。

参考答案:多线程技术6.程序计数器PC是CPU内部的一种专用寄存器，其中存放的是（）。

参考答案:下一条待取指令的存放地址7.（）仍然被公认为是目前绝大多数商用计算机的基本体系架构。

参考答案:冯.诺依曼架构8.在计算机的软硬件分层模型中，包括1指令系统、2数字逻辑电路、3操作系统、4MOS管、5应用软件等，从低往上的层次排列顺序是（）。

参考答案:421359.MIPS通常用来描述计算机的运算速度，其含义是（）。

参考答案:每秒执行百万条指令10.下列关于冯·诺依曼体系结构的描述，不正确的是（）。

参考答案:计算机由CPU、总线、存储器、输入设备和输出设备五部分组成11.Cache技术和虚拟存储技术的相同点不包括（）。

参考答案:主要目的均是为了提高计算机速度12.计算机系统中软硬件在逻辑上是等效的，提高软件功能实现的比例将会( )。

参考答案:提高系统灵活性13.关于冯·诺依曼计算机中指令流的流向，下述正确的是（）。

参考答案:存储器到控制器14.计算机体系结构的Flynn分类法中，目前尚无实际实现机型的是（）。

参考答案:多指令单数据MISD15.64位计算机中的“64”通常是指其（）。

AT90CAN128处理器主控单元说明书一、前言AT90CAN128是一款低功率CMOS 8位的微处理器，它是基于A VR增强型RISC结构的。

在一个时钟周期里执行强大功效的指令，AT90CAN128可完成1 MIP 每MHz的吞吐量，从而让系统设计者可对进程速度进行优化功率消耗。

A VR内核结合了一个丰富的指令设置，有32个通用目标工作寄存器。

所有32个寄存器都直接和运算器连接，两个独立的寄存器允许被在一个时钟周期里执行的一条单个指令访问。

这种结构比常规的微处理器更具有效率。

AT90CAN128有以下特点：128K的内部可编程FLASH，具有可读写能力，4K 的EEPROM，4K的SRAM，53个通用目标I/O接口，32个通用目标工作寄存器，一个CAN控制器，实时时钟（RTC），四个灵活的定时/计数器，具有比较输出模式和PWM，两个USART，一位定向两线串行接口，一个8通道10位的ADC，一个可编程的带有内部震荡器的看门狗计时器，一个SPI串口，JTAG测试接口，也可用于访问片上调试系统和五个软件选择的省电模式。

空闲模式会关闭CPU，但允许SRAM，定时/计数器，SPI/CAN口和中断系统继续工作。

掉电模式保存寄存器内容，但停止震荡器，禁止所有其他片上功能直到下一个中断或者硬件复位。

省电模式中，异步计时器继续运行，当其他的器件处于休眠时允许用户保留一个计时器。

ADC噪声消除模式关闭CPU和所有的I/O接口模块（但除了异步计时器和ADC），以此在ADC转换期间使噪声最小化。

在备用模式中，晶体振荡器运行当其他器件都休眠。

器件运用Atmel公司的高密度非易失的存储技术制造。

片上ISP FLASH允许程序存储器被一个常规的非易失的储存编程器或者一个在A VR内核上运行的片上启动程序，通过一个内部SPI串行接口来重新编程。

启动程序能用于任何接口在应用FLASH储存器里来下载应用程序。

当应用FLASH部分被更新时，在启动FLASH 部分内的软件将继续运行，提供真正的读写操作。

AVR JTAG是与Atmel公司的AVR Studio相配合的一套完整的基于JTAG接口的片上调试工具，支持所有AVR的8位RISC指令的带JTAG口的微处理器。

JTAG接口是一个4线的符合IEEE 1149.1标准的测试接入端口(TAP)控制器。

IEEE的标准提供一种行之有效的电路板连接性测试的标准方法(边界扫描)。

Atmel的AVR器件已经扩展了支持完全编程和片上调试的功能。

AVR JTAG仿真器用来进行芯片硬件仿真，如程序单步执行、设置断点等，通过硬件仿真可以了解芯片里面程序的详细运行情况。

AVR JTAG仿真器主要用来对芯片进行仿真操作，同时也可以通过JTAG接口对芯片编程（将程序写入芯片）。

仿真器实物图支持芯片如下：ATmega128, ATmega128L, ATmega16, ATmega162, ATmega162V, ATmega165, ATmega165V, ATmega169, ATmega169V, ATmega16L, ATmega32, ATmega323, ATmega323L, ATmega32L, ATmega64, ATmega64L 。

AVR JTAG连接示意图JTAG接口AVR JTAG仿真器-下载模式：1、打开AVR Studio 软件，按下图操作。

2、在这里选择所用器件及连接端口，器件选择JTAG ICE、端口选自动，点击Connect进入下一步。

3、正常会进入下面编程（Program）界面。

主要包括有器件（Device）、编程模式（Programming mode）、Flash下载、EEPROM下载几个部分，最下面部分是信息窗口。

器件：用于选择器件和手工擦除器件。

编程模式：Erase Device Before擦除器件，选中此项在每次下载前会对将器件擦除。

需要同时烧写用户程序和引导程序时需要注意此处，正常情况下需选中此项。

Verify Devic写入校验，默认为选中。

ｇａｉｎｍｅ ｏ ［ｒｕ ｍｉｄｅ ｒ ｉｔｒ ｃ ．Ａ ｄＪ Ｃ／Ｏ Ｃ ｒｔ ｔ ｄ ｈｏ ｏ ｈ ｄ ｌｗａｅ ｎｅ ａ ｅ ｎ ＤＢ ｆ ＤＢ
ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｏ ｕ ｅ ｉ Ｍ ０ ｅ ｎ ｉ ｆｒ ｔ ｍ ｎ ｅ ｒ ｆｍ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｗ ｓ ｆｃ ｓ ｄ Ｏｌ ｖ ｒ８ ｎｏ ｍａｉ ｉ ｔ ａ ｑ ｖ ｇ ｉ
的互 操作 。文 中给 出基于 Ｊ Ｂ ／ Ｂ Ｄ Ｃ ＯＤ Ｃ接 口实 现企
业 Ｏ Ｄ与 Ｂ Ｍ 信 息集 成 的具 体 实现 ，并对其进 行 Ｒ Ｏ 了 比较 分析 ，所提 出 Ｂ Ｓ与 Ｃ Ｓ交叉 并用 的信 息 ／ ／
李绪尊
技术。
博士研究生。 研究领域为分布式数 据库与系统集成 教授 ， 博导 。 研究领域 Ｃ Ｍ 技 术与系统集成技术。 ＩＳ
要 ： 文 章 分 折 了 精 简 指令 集 的 结构 特 征 和 嵌 入 式 系 统 的 应 用需 求 ，在设 计 出的 ８位 ＲＳ ＩＣ徽 处 理 嚣棱 的
基础 上 从 指 令集 、 储 空 间等 体 系 结构 方 面做 了参 数 化 设 计 和参 数 提 取 ， 论 了 硬件 描述 语 言 和 运 行 于微 处 存 讨 理器 棱上 的程 序 对 参 数 化 设 计 的 支持 。参 数 化 的 设 计 方 法增 强 了 Ｉ Ｐ核 的灵 活性 和 可 重 用 性 ， 以 在 大 批量 设 可 计 片 上系 统 的过 程 中 充 分 使用 参数 化 设 计 方 法 。 关 ■ 词 ： 微处 理 器 棱 ， 数化 ， 系 结构 ， 页 ， 简 指 令 集 计 算 机 参 体 分 精
提供 形式 统一 的程 序级接 １ ３，以实 现对 异构数 据 库
Ｋｅ ｒ ｓ Ｉｆｍｍｌｍ ｔｇａ￣ｎ Ｊ） Ｃ／ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ ｏ ｉ ｉ ｅｒｌ ， ＩＢ ＯＤＢ ， Ｉｔｒ ｃ ｔ ｎ ｏ Ｃ ｎｅ ａｅ ｆ

简单微处理器的设计与实现刘言(湖北师范学院)摘要：本次设计完全用verilog硬件描述语言编写微处理器的各个部件，在顶层文件里将各个部件连接起来形成一个简单的微处理器，加上一些外围模块来实现一些功能。

一、设计任务和技术指标运用在“数字电路与逻辑设计”课程中学过的基本理论知识，设计并用可编程逻辑器件实现一个简单的八位操作数的微处理器。

完成微处理器硬件系统设计和指令系统设计两方面的任务，使微处理器能够实现两个不带符号位的八位二进制数原码相乘等功能。

二、简单介绍本次设计完全用verilog硬件描述语言编写微处理器的各个部件，在顶层文件里将各个部件连接起来形成一个简单的微处理器，加上一些外围模块来实现一些功能。

本次设计在合理性与实用性上没有考虑，只是为了达到技术指标，从原理上完成了一个简单的RISC_CPU设计。

1．微处理器硬件系统及原理A、内部组成微处理器硬件由一下八个基本部件组成：运算器、控制器、指令寄存分离器、时钟发生器、程序计数器、累加器、地址选择器、数据选择器。

时钟发生器CLK_GEN：利用输入时钟信号生成三个时钟信号送往对应的部件。

程序计数器PC：存放将要执行指令的地址。

指令寄存器IR：存放被执行指令的操作码和操作数的地址，直接供运算器与控制器。

控制器CON：根据操作码产生一系列时序逻辑信号，控制微处理器各个部件协调一致地完成每条指令相应的操作。

运算器ALU：当时钟上升沿来时对累加器与数据总线上的数进行加减乘除或逻辑运算。

累加器ACC：暂时存放运算结果。

地址选择器：选择输出到地址总线上的地址，是PC还是操作数地址。

数据选择器：选通ALU的运算结果输出到数据总线上去。

下面是内部连接图：(见最后一页)B、外围模块程序存储器ROM：存放程序指令。

数据存储器RAM：读取存放运算中间变量等临时数据。

输入输出特殊寄存器：数据的输入输出。

外部部分连接图：外围设备通过总线连接CPU2．处理器指令系统及功能处理器的基本指令字长为W位，指令的每一位从高到低用DW、DW-1、…D1、D0表示，有些微处理器的一条指令包括多个指令字长，即每条指令的长度不一样，例如Intel的80386等。