微处理器RSM8212体系结构分析及版图设计

论文摘要

本论文对嵌入式微处理器RSM8212 的集成电路设计进行了研究,完成了芯片RSM8212 的体系结构分析及电路实现,阐述了整个芯片的集成电路设计流程。在该课题的研究中,我们采用了目前ASIC 设计中最先进的高层次设计方法,详细分析了系统的体系结构、寄存器组织以及指令集合,使用硬件描述语言Verilog HDL 对其进行了系统描述及系统仿真,完成了电路的综合实现,并就芯片的后端版图设计和计算机辅助验证进行了具体探讨。通过本论文的研究工作,完成了整个微处理器RSM8212 的系统设计,并且通过了布局布线后的时序仿真验证,最后以无锡华晶上华半导体有限公司0.5um双多晶双金属N阱CMOS 工艺生产线进行投片生产。目前已成功应用于中、小型具有核心控制功能的智能玩具产品中。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及研究目标
• 1.2 研究内容及设计思路
• 1.3 论文的安排
• 第二章 集成电路EDA 技术综述
• 2.1 EDA 技术及其发展
• 2.2 集成电路设计方法
• 2.2.1 Top-Down 设计
• 2.2.2 Bottom-up 设计
• 2.3 硬件描述语言
• 2.3.1 VHDL 语言
• 2.3.2 VerilogHDL 语言
• 2.4 高层次设计方法关键技术
• 2.5 小结
• 第三章 RSM8212 处理器体系结构
• CPU 介绍'>3.1 通用RISC_CPU 介绍
• 3.2 RSM8212 微处理器
• 3.2.1 指令系统
• 3.2.2 存储器访问
• 3.2.3 寄存器组织
• 3.3 小结
• 第四章 系统电路实现与仿真
• 4.1 系统的VerilogHDL 描述
• 4.2 RSM8212 功能模块综合及电路实现
• 4.2.1 节拍信号发生电路（CCG）
• 4.2.2 程序计数电路（PC）
• 4.2.3 运算电路
• 4.2.4 定时电路（TIMER）
• 4.2.5 震荡电路（OSC）
• RAM）'>4.2.6 数据存储电路（DATA_RAM）
• 4.2.7 程序存储电路（ROM）
• out,Com_out 电路'>4.2.8 分压电路（DV）与Seg_out,Com_out 电路
• 4.3 系统功能仿真及测试基准程序设计
• 4.3.1 电路验证的目的和方法
• 4.3.2 RSM8212 电路模块功能仿真
• 4.3.3 RSM8212 数据通路模块功能仿真
• 4.4 小结
• 第五章 RSM8212 处理器版图设计
• 5.1 版图综述
• 5.2 设计工具
• 5.3 设计规则
• 5.4 RSM8212 处理器版图绘制
• 5.4.1 建立基本库单元
• 5.4.2 放置电源线与地线、布置单元
• 5.4.3 互连线布线
• up）与ESD 保护'>5.4.4 防止闩锁（Latch_up）与ESD 保护
• 5.4.5 版图电阻及电容设计
• 5.4.6 RSM8212 数据通路版图设计
• 5.5 版图验证
• 5.5.1 设计规则检查（DRC）
• 5.5.2 版图与电路图对照（LVS）
• 5.5.3 版图验证文件编写
• 5.6 tape-out
• 5.7 小结
• 结束语
• 参考文献
• 附录Ⅰ RSM8212 的指令集
• 附录Ⅱ数据通路仿真测试文件及结果
• 附录Ⅲ RSM8212-DRC 验证文件
• 附录Ⅳ RSM8212-LVS 验证文件
• 附录Ⅴ处理器RSM8212 版图
• 摘要
• 致谢