臺灣博碩士論文加值系統

隨著科技技術的蓬勃發展，微處理機所需處理的資料量愈來愈龐大，微處理機的技術，也從以前的8-bit指令運算，一直發展到今天的32-bit指令運算，更之於後來的64-bit指令運算，都是為了因應未來高資料量的處理。本篇論文所使用的微處理器是以ARM7TDMI ( Advance RISC Machine ) 為設計基礎，發展出32-bit指令的微處理器，本論文將之稱為RISC32。在晶片的設計中，驗證是很重要的工作，使用FPGA來驗證一個系統，也是目前很普遍的方法。在本篇論文中，所使用的是Xilinx所發展出的Vertex系列，本論文所採用的是Vertex800，因為其可容納的閘數很高，約88萬閘，其可容納整個系統。本論文主要的研究方向，便是為我們所發展出的RISC32，製作一個實驗平台，使用者只需將自己設計好的程式，使用PC的列表埠載入即可。

Because of the technology improved progressively, the microprocessor must be capable of handling more and more data stream. In order to achieve high data processing capability, the architecture of the microprocessor is also improved from the 8-bit instruction operation to the 32-bit instruction operation, and even the 64-bit instruction operation. The microprocessor proposed in this thesis uses a 32-bit architecture based on ARM7TDMI microprocessor, and it will be named RISC32 hereafter. On the other hand, the verification is an important aspect in the chip-level design. FPGA is the general used method to verify the design. We use the demo-board with the chip Vertex800 that belongs to Vertex series of Xilinx Corporation to demonstrate the function of the microprocessor proposed in this thesis. Vertex800 is a FPGA chip with large capacity and it contains close to 880,000 gates. The aim of the thesis is to design the testing platform of RISC32. The user only needs to write the test program and download it from the printer port of PC.

第一章 緒論
1、研究背景與動機 ……………………………………1-1
2、大綱 …………………………………………………1-1
第二章 RISC32系統設計
1、RISC32系統簡介 …………………………………… 2-1
2、RISC32模組介紹 ……………………………………2-3
2.2.1資料單元 …………………………………2-3
2.2.2控制單元 …………………………………2-6
2.2.3例外 ………………………………………2-6
3、指令介紹 ……………………………………………2-7
2.3.1ARM指令集格式 …………………………2-7
2.3.2 RISC32 指令介紹 ………………………2-9
第三章 系統架構
1、系統雛型 ……………………………………………3-1
2、電路設計 ……………………………………………3-4
3.2.1 RISC32電路設計 ………… 3-5
3.2.2 週邊電路設計 …………………………… 3-5
3.2.3 FPGA 輸入/輸出 PAD的宣告 ……………3-8
第四章 系統測試
1、指令測試 …………………………………………… 4-1
2、程式測試 ………………………………………… 4-25
3、系統測試 …………………………………………… 4-28
第五章 結論
參考資料
附件
附件一：ARM7TDMI指令整理
附件二：RISC32指令整理

[1]Advanced RISC Machines Ltd, “ARM 7TDMI Data Sheet”, August 1995
[2] Steve Furber, “ARM System Architecture”, December 1st 1996