試述部件車用微制約器運算和譯碼部件的設計與驗證大學生畢業(yè)論文

1、試述部件車用微制約器運算和譯碼部件的設計與驗證大學生畢業(yè)論文    的智能化和網(wǎng)絡化，汽車中需要集成更多的ECU。但是ECU的核心部件微制約器卻被國外廠商長期壟斷，這對大力進展國內(nèi)的汽車工業(yè)來說是一個障礙。所以進行自主知識產(chǎn)權(quán)車用微制約器的設計和研發(fā)具有重要作用。在淺析了車用微制約器特點的基礎上，我們確定了探討目標：實現(xiàn)一款兼容飛思卡爾CPU12指令集的16位車用微制約器。整個微制約摘要：汽車電子是現(xiàn)代汽車中一個進展迅猛的領域，ECU（Electrical Control Unit）在其中扮演著非常重要的角色。為了實現(xiàn)汽車電子的智能化和網(wǎng)絡化，汽車中需要

2、集成更多的ECU。但是ECU的核心部件微制約器卻被國外廠商長期壟斷，這對大力進展國內(nèi)的汽車工業(yè)來說是一個障礙。所以進行自主知識產(chǎn)權(quán)車用微制約器的設計和研發(fā)具有重要作用。在淺析了車用微制約器特點的基礎上，我們確定了探討目標：實現(xiàn)一款兼容飛思卡爾CPU12指令集的16位車用微制約器。整個微制約器核心采取了單時鐘同步設計和微程序制約的總體設計案例，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。本論文主要負責微制約器運算和譯碼部件的設計與驗證。首先，本論文提出了具有統(tǒng)一數(shù)據(jù)通路和快速運算模塊的運算部件。提出的數(shù)據(jù)通路利用一個運算模塊就可以滿足一類指令的8位和16位有符號和無符號運算，避開了運算模塊的重復，以而減少了部件

3、面積。性能評估的結(jié)果表明設計的運算部件完全可以滿足微制約器的要求。其次，在對所有指令結(jié)構(gòu)和特點深入淺析的基礎上，提出了一種兼容CPU12指令集的譯碼案例，結(jié)合提出的高效預取機制，可以快速讀入指令字節(jié)，以而加速了譯碼信息的產(chǎn)生，提升了微制約器的效率。面對復雜設計帶來的驗證挑戰(zhàn)，本論文對驗證語言和驗證策略學進行了相關探討，并搭建了基于UVM（Universal Verification Methodology）的可重用驗證平臺，進行了基于覆蓋率和斷言的模塊級驗證，提升了設計和驗證的質(zhì)量。本論文設計了基于隨機約束的事務級指令發(fā)生器，此發(fā)生器可有效地產(chǎn)生各種符合指令集格式的指令，大大減少了人工定向激勵

4、的編寫。結(jié)合針對接口信號和內(nèi)部狀態(tài)設計的并行斷言，加速了模塊級的調(diào)試歷程和驗證收斂，實現(xiàn)了部件的較全面驗證。最后進行了系統(tǒng)級的調(diào)試和FPGA原型測試。    關鍵詞：車用微制約器論文 運算部件論文 譯碼部件論文 驗證策略學論文 UVM論文         摘要5-6Abstract6-10插圖索引10-12附表索引12-13第1章 緒論13-171.1 探討背景與作用13-151.2 本論文探討工作與內(nèi)容15-161.3 本論文組織結(jié)構(gòu)16-17第2章 微制約器介紹和相關技術(shù)

5、17-272.1 ESNL-16 結(jié)構(gòu)17-202.2 設計策略和流程20-222.3 驗證與策略學22-262.4 小結(jié)26-27第3章 運算部件設計與實現(xiàn)27-383.1 運算部件介紹27-283.2 運算部件結(jié)構(gòu)28-293.3 運算部件微指令設計29-323.4 相關算法淺析與選擇32-333.5 快速乘法器實現(xiàn)33-353.6 定點除法器實現(xiàn)35-373.7 小結(jié)37-38第4章 譯碼部件設計與實現(xiàn)38-494.1 譯碼部件結(jié)構(gòu)與時序38-404.2 復雜指令集譯碼器40-474.3 預取隊列47-484.4 小結(jié)48-49第5章 驗證與測試49-645.1 軟硬件環(huán)境49-505.2 代碼靜態(tài)檢查和統(tǒng)計50-515.3 驗證流程和對策51-535.4 驗證平臺搭建53-555.