异步嵌入式微处理器设计与分析关键技术研究
| 摘要 | 第1-17页 |
| ABSTRACT | 第17-19页 |
| 第一章 绪论 | 第19-40页 |
| ·研究背景 | 第19-22页 |
| ·异步集成电路技术的优势 | 第19-21页 |
| ·异步集成电路技术的劣势 | 第21-22页 |
| ·课题来源 | 第22页 |
| ·基本概念 | 第22-31页 |
| ·信号协议 | 第23-24页 |
| ·C 门 | 第24-25页 |
| ·完成检测 | 第25-27页 |
| ·延迟模型 | 第27-31页 |
| ·相关研究工作 | 第31-35页 |
| ·异步集成电路设计技术研究现状 | 第31-34页 |
| ·异步微处理器研究现状 | 第34-35页 |
| ·研究内容 | 第35-37页 |
| ·异步集成电路设计方法 | 第35-36页 |
| ·异步电路的性能建模和分析技术 | 第36页 |
| ·微处理器体系结构和微体系结构关键技术 | 第36-37页 |
| ·异步嵌入式微处理器设计与实现关键技术 | 第37页 |
| ·本文的主要工作和创新 | 第37-38页 |
| ·论文结构 | 第38-40页 |
| 第二章 基于宏单元的异步集成电路设计流程 | 第40-66页 |
| ·设计流程 | 第40-42页 |
| ·宏单元全定制 | 第42-43页 |
| ·设计实例：异步乘法器 | 第43-60页 |
| ·乘法算法设计 | 第43-45页 |
| ·异步乘法器体系结构 | 第45页 |
| ·数据通路 | 第45-47页 |
| ·异步控制通路 | 第47-52页 |
| ·同步异步接口 | 第52-53页 |
| ·实现 | 第53-60页 |
| ·对异步乘法器的评测 | 第60-63页 |
| ·面积比较 | 第60页 |
| ·性能比较 | 第60-61页 |
| ·功耗比较 | 第61-63页 |
| ·相关工作和比较 | 第63-65页 |
| ·异步集成电路设计流程 | 第63-64页 |
| ·异步乘法器 | 第64-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第三章 基于排队网络的异步电路建模和分析技术 | 第66-92页 |
| ·异步时延电路的性能分析 | 第66-68页 |
| ·异步时延电路 | 第66-67页 |
| ·性能分析方法分类 | 第67页 |
| ·异步时延电路的性能参数 | 第67-68页 |
| ·排队网络的基本理论 | 第68-72页 |
| ·排队系统简介 | 第68-69页 |
| ·排队网络及其分析方法 | 第69-71页 |
| ·阻塞排队网络 | 第71-72页 |
| ·基于闭环排队网络的分析技术 | 第72-82页 |
| ·异步流水线环 | 第72-74页 |
| ·模型假设 | 第74-75页 |
| ·近似分析算法 | 第75-79页 |
| ·异步流水线环的性能研究 | 第79-82页 |
| ·基于开环排队网络的分析技术 | 第82-90页 |
| ·异步流水线 | 第83页 |
| ·基本概念 | 第83-84页 |
| ·模型假设 | 第84-85页 |
| ·基于MEM 的近似分析算法 | 第85-86页 |
| ·分析实例 | 第86-88页 |
| ·异步流水线电路的性能研究 | 第88-90页 |
| ·相关工作和比较 | 第90页 |
| ·本章小结 | 第90-92页 |
| 第四章 基于Petri 网的异步电路分析优化技术 | 第92-123页 |
| ·Petri 网的基本理论 | 第92-98页 |
| ·Petri 网的基本概念 | 第92-94页 |
| ·Petri 网的行为属性 | 第94-95页 |
| ·Petri 网的结构属性 | 第95页 |
| ·Petri 网的分析方法 | 第95-96页 |
| ·Petri 网的分类 | 第96-97页 |
| ·Petri 网的时间扩展 | 第97-98页 |
| ·异步电路和Petri 网 | 第98-99页 |
| ·信号转换图 | 第98页 |
| ·平均时间间隔 | 第98-99页 |
| ·时钟周期分析技术 | 第99-107页 |
| ·时钟周期分析 | 第100-103页 |
| ·分析实例－宏观模型 | 第103-106页 |
| ·分析实例－微观模型 | 第106-107页 |
| ·讨论 | 第107页 |
| ·异步时延电路的性能优化技术 | 第107-121页 |
| ·问题描述和建模 | 第108-109页 |
| ·同步电路重定时技术 | 第109-111页 |
| ·异步时延电路重定时 | 第111-116页 |
| ·实例分析 | 第116-119页 |
| ·实验结果 | 第119-121页 |
| ·相关工作和比较 | 第121-122页 |
| ·时钟周期分析技术 | 第121页 |
| ·流水线优化技术 | 第121-122页 |
| ·本章小结 | 第122-123页 |
| 第五章 32 位微处理器体系结构设计 | 第123-139页 |
| ·体系结构的基本定义 | 第123-124页 |
| ·数据类型 | 第123页 |
| ·处理器模式 | 第123页 |
| ·寄存器 | 第123-124页 |
| ·指令集体系结构 | 第124-128页 |
| ·分支指令 | 第125页 |
| ·数据处理指令 | 第125页 |
| ·特殊寄存器传输指令 | 第125-126页 |
| ·Load/Store 指令 | 第126页 |
| ·协处理器指令 | 第126-127页 |
| ·异常产生指令 | 第127页 |
| ·指令编码 | 第127-128页 |
| ·异常模型 | 第128-129页 |
| ·异常类型 | 第128-129页 |
| ·异常优先级 | 第129页 |
| ·Cache 和写缓冲 | 第129-132页 |
| ·指令Cache | 第129-130页 |
| ·数据Cache | 第130页 |
| ·写缓冲 | 第130-131页 |
| ·存储空间的映射和配置 | 第131-132页 |
| ·存储一致性 | 第132页 |
| ·虚存体系结构设计 | 第132-137页 |
| ·地址转换过程 | 第133-137页 |
| ·存储保护机制 | 第137页 |
| ·相关工作与比较 | 第137-138页 |
| ·本章小结 | 第138-139页 |
| 第六章 同步嵌入式微处理器TY-1 的设计和实现 | 第139-161页 |
| ·TY-1 微体系结构概述 | 第139页 |
| ·流水线微体系结构设计 | 第139-146页 |
| ·乘法指令 | 第141-142页 |
| ·寄存器文件 | 第142-143页 |
| ·Cache 接口 | 第143-144页 |
| ·异常处理 | 第144-145页 |
| ·相关检测和处理 | 第145-146页 |
| ·存储系统微体系结构设计 | 第146-153页 |
| ·指令Cache | 第147-148页 |
| ·数据Cache | 第148-150页 |
| ·写缓冲 | 第150页 |
| ·LRU 替换电路 | 第150-152页 |
| ·指令TLB | 第152-153页 |
| ·数据TLB | 第153页 |
| ·片上总线设计 | 第153-155页 |
| ·总线结构 | 第153-154页 |
| ·互连总线设备接口 | 第154-155页 |
| ·外围设备 | 第155-156页 |
| ·VLSI 实现、测试和验证 | 第156-159页 |
| ·前端流程 | 第157页 |
| ·后端流程 | 第157-158页 |
| ·功能测试和验证 | 第158页 |
| ·性能测试 | 第158-159页 |
| ·本章小结 | 第159-161页 |
| 第七章 异步嵌入式微处理器原型 | 第161-173页 |
| ·原型系统的设计选择 | 第161-163页 |
| ·原型系统的规模 | 第161页 |
| ·解同步技术 | 第161-163页 |
| ·异步微处理器原型的设计流程 | 第163-164页 |
| ·异步微处理器原型的微体系结构设计 | 第164-169页 |
| ·精确异常 | 第165-166页 |
| ·相关检测 | 第166页 |
| ·同步异步接口 | 第166-168页 |
| ·本地握手电路 | 第168-169页 |
| ·异步微处理器原型的实现 | 第169-170页 |
| ·异步微处理器原型性能评价 | 第170-172页 |
| ·本章小结 | 第172-173页 |
| 第八章 结束语 | 第173-176页 |
| ·工作总结 | 第173-174页 |
| ·工作展望 | 第174-176页 |
| 致谢 | 第176-178页 |
| 参考文献 | 第178-188页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第188-190页 |
| 附录A 程序状态字寄存器PSR 各位的含义 | 第190-191页 |
| 附录B 指令列表 | 第191页 |
