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本文詳細(xì)介紹了一種借助VHDL 硬件描述性語言實現(xiàn)基于FPGA 硬件平臺的通用微處理器設(shè)計的完整方案。該型CPU 具有實現(xiàn)簡單快捷、成本低、通用性強、擴展容易的特性。本文分兩大部分闡述：第一部分給出了該型CPU 詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖、原理說明、與相應(yīng)存貯器的連接、存貯器模型以及部分VHDL 源代碼及其分析說明;第二部分針對該型CPU 較強的擴展性能，從位擴展、功能擴展、存貯器容量擴展與段式模型以及與外圍電路的連接角度進行研究，充分發(fā)揮該型CPU 的潛能，并給出了一個CPU 協(xié)同外圍電路實現(xiàn)全自動洗衣機定時控制的例子。
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方式已逐漸被電子設(shè)計自動化（EDA）方法所取代，即利用計算機輔助設(shè)計軟件為工具，采用高密度可編程邏輯器件（PLD）或現(xiàn)場可編程門陣列FPGA 實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)。本研究基于FPGA 器件，以VHDL 硬件描述語言為手段，給出了一個通用微處理器的完整設(shè)計細(xì)節(jié)，并討論了該微處理器的擴展辦法及應(yīng)用實例，為了敘述方便起見，暫定名為DM1 型CPU，并以16 位方式進行說明。
1． DM1 型CPU 及存貯器模型分析
1.1 CPU 結(jié)構(gòu)模型
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