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本论文的研究课题是32位嵌入式微处理器的体系结构的研究与设计。该系列的CPU芯片被广泛的应用于工业控制和武器装备上,本论文为实现该系列芯片的设计提供了一种方法。 Amex86微处理器在指令集上完全兼容Intel486微处理器。Amex86系统由一个整数处理部件(CPU)、一个浮点处理部件(数学协处理器)和一个保护测试单元组成。本论文将对Amex86体系结构的微处理器进行体系结构分析,包括指令系统的分析、寻址方式的分析,指令时序以及指令时钟拍数的分析和Amex86系统的集成及验证等。 本文在系统分析的基础上针对该Amex86体系结构的特点提出了三总线结构的数据通路,为更好的实现指令间流水提供了有效的保障。对于CISC复杂指令的读入是一个难点,本文主要解决了如何正确的读入指令的问题 本论文的主要研究工作包括: 1、对80486系统结构的分析; 2、对80486指令结构的分析; 3、数据通路的设计与实现; 4、实模式下指令的实现和微程序的设计; 5、指令译码器的设计; 6、Amex86系统的FPGA实现; 7、Amex86系统的测试与仿真; 本课题紧密结合国防“十·五”预研课题,该文的研究成果对进一步研究采用Amex86微处理器作为主控芯片的军用SOC系统提供了设计依据,同时也对研究Amex86系统结构系列更高级的微处理器提供了方法和思路。