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采用EDA技术，以VHDL作为硬件描述语言，以Quartusll6.0作为开发环境，选择Altera公司CYCLONE系列的EPlC6Q240C8N芯片作为目标芯片，设计并实现了一个简单的微处理器。主要介绍了两个模块：控制器模块和总线模块，让VHDL设计者可以实现“自上而下”的设计。

更深入地了解方法和状态机的设计和使用。

1 简介

现代电子设计技术的核心是EDA（电子设计自动化）技术。 EDA技术依托计算机作为硬件平台，以大规模可编程逻辑器件和集成电路作为设计载体。设计人员在EDA软件平台上使用HDL（HDL）语言来描述硬件电路的功能、信号连接关系和时序关系。 （即硬件描述语言）完成文件设计，然后通过计算机自动完成逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合、优化、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至适配编译特定目标芯片的设计完成。 、逻辑映射和编程下载等，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的技术。

本文采用EDA技术，采用VHDL作为硬件描述语言，使用QuartusII 6.0作为开发环境，采用“自上而下的实例设计方法”，选择Altcra公司CYCLONEl4I系列的EPIC6Q240CSN芯片作为目标芯片，设计并实现了一个简单的微处理器在让更多人了解和接触微处理的同时，为IP核的设计和使用奠定了基础，虽然这种简单的微处理器在性能上无法与商用CPU相提并论，但它“虽小却有万有”。内脏器官。”

2 简单CPU的系统结构

这种简单微处理器的结构特点是：功能简单，只能对两个数进行加减法；内存小现代处理器设计 下载，只有1个16x 8ROM；字长为8位，输出以二进制8位显示。一个简单微处理器的总体结构如图1所示。一个简单微处理器分为十个部分。 PC是程序计数器。每次运行前，将其重置为0000。当取指令时，PC加1。为简单起见，将其计数范围设置为0000~1111。也就是说，PROM存储指令和数据的地址范围为0000~llll，共有16个存储单元现代处理器设计 下载，每个存储单元为8位。 MAR是一个存储地址寄存器，它接收来自PC的二进制程序号并将其作为地址码发送到PROM。限制的是指令寄存器，它从ROM接收指令字，并将指令字发送到控制部件CON MODEL（高4位）和W总线（低4位）。 CON是控制部件，主要负责将从指令寄存器m送来的高4位翻译成12位控制信号。控制信号指导其他功能部件的操作。 A是累加器，用于存储计算机运算过程中的中间结果。它可以接收w总线发送的数据，也可以向w总线发送数据。它还具有一个数据输出端口，将数据发送到ALu进行算术运算。 ALu是算术逻辑单元，被简化为二进制补码加法器/减法器。寄存器B，A要加或减的数据暂时存放在该寄存器中。输出寄存器O，当计算机结束时，答案存储在累加器A中。如果要输出这个答案，就必须输入O。D是二进制显示，是由发光二极管（LED）组成的显示。每个LED都连接到寄存器O的一位。当一位为高时，LED发光。

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