MIPS架构CPU设计及SoC系统实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 国外CPU发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内CPU发展现状 | 第13-15页 |
| 1.3 论文组织结构 | 第15-17页 |
| 第2章 相关知识介绍 | 第17-35页 |
| 2.1 MIPS体系结构 | 第17-22页 |
| 2.1.1 MIPS寄存器 | 第17-18页 |
| 2.1.2 MIPS指令集 | 第18-19页 |
| 2.1.3 MIPS协处理器0 | 第19-21页 |
| 2.1.4 MIPS中断及异常 | 第21-22页 |
| 2.2 CPU相关技术 | 第22-28页 |
| 2.2.1 流水线技术 | 第22-24页 |
| 2.2.2 流水线相关 | 第24-25页 |
| 2.2.3 高速缓存 | 第25-27页 |
| 2.2.4 分支预测 | 第27-28页 |
| 2.3 SoC系统 | 第28-33页 |
| 2.3.1 AMBA总线协议 | 第28-31页 |
| 2.3.2 总线仲裁 | 第31-33页 |
| 2.4 系统硬件平台 | 第33-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 系统总体设计 | 第35-41页 |
| 3.1 功能概述 | 第35页 |
| 3.2 SoC结构设计 | 第35-36页 |
| 3.3 CPU结构设计 | 第36-39页 |
| 3.4 本章小结 | 第39-41页 |
| 第4章 CPU流水线的设计与实现 | 第41-71页 |
| 4.1 取指前级设计与实现 | 第41-44页 |
| 4.1.1 PC地址计算 | 第41-42页 |
| 4.1.2 指令高速缓存读取 | 第42-43页 |
| 4.1.3 BHT访问 | 第43-44页 |
| 4.2 取指后级设计与实现 | 第44-51页 |
| 4.2.1 指令高速缓存命中检测 | 第44页 |
| 4.2.2 指令高速缓存替换选择 | 第44-45页 |
| 4.2.3 指令高速缓存的路选择 | 第45-46页 |
| 4.2.4 指令总线访问 | 第46-47页 |
| 4.2.5 指令高速缓存更新 | 第47-49页 |
| 4.2.6 分支预测 | 第49-50页 |
| 4.2.7 返回地址预测 | 第50-51页 |
| 4.3 读寄存器级设计与实现 | 第51-54页 |
| 4.3.1 寄存器读取 | 第51-52页 |
| 4.3.2 指令译码 | 第52-53页 |
| 4.3.3 数据相关的处理 | 第53-54页 |
| 4.4 执行级设计与实现 | 第54-60页 |
| 4.4.1 算术逻辑操作 | 第54-56页 |
| 4.4.2 乘除操作 | 第56-58页 |
| 4.4.3 分支操作 | 第58-59页 |
| 4.4.4 数据高速缓存读取 | 第59-60页 |
| 4.5 访存级设计与实现 | 第60-67页 |
| 4.5.1 数据高速缓存命中检测 | 第60-61页 |
| 4.5.2 数据高速缓存替换选择 | 第61-62页 |
| 4.5.3 数据高速缓存路选择 | 第62-63页 |
| 4.5.4 数据总线访问 | 第63-65页 |
| 4.5.5 数据高速缓存更新 | 第65-67页 |
| 4.6 异常级设计与实现 | 第67-69页 |
| 4.6.1 特权寄存器访问 | 第67-68页 |
| 4.6.2 系统定时器 | 第68页 |
| 4.6.3 异常返回处理 | 第68-69页 |
| 4.7 写回级设计与实现 | 第69-70页 |
| 4.8 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 SoC系统的设计与实现 | 第71-79页 |
| 5.1 总线互联器设计与实现 | 第71-74页 |
| 5.1.1 AHB总线仲裁器设计与实现 | 第72页 |
| 5.1.2 AHB总线译码器设计与实现 | 第72-73页 |
| 5.1.3 AHB2APB桥接器设计与实现 | 第73-74页 |
| 5.2 FLASH控制IP核设计与实现 | 第74-75页 |
| 5.3 UART控制IP核设计与实现 | 第75-76页 |
| 5.4 VGA控制IP核设计与实现 | 第76-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-79页 |
| 第6章 系统仿真及测试 | 第79-85页 |
| 6.1 仿真平台搭建 | 第79-80页 |
| 6.2 CPU性能测试 | 第80-81页 |
| 6.3 ucos ii嵌入式操作系统移植 | 第81-82页 |
| 6.4 系统在FPGA上的实现 | 第82-84页 |
| 6.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 第7章 结束语 | 第85-87页 |
| 7.1 工作总结 | 第85页 |
| 7.2 工作展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 攻读学位期间发表论文等情况 | 第93页 |
