JavaCard指令處理器的FPGA設(shè)計(jì)

　　3.5 Verilog表述的微碼處理器核心邏輯

　　下面是主控邏輯框架代碼的一部分。本段代碼體現(xiàn)了如何處理數(shù)據(jù)型微碼和指令型微碼，可以在YOUR_MICRO_CODE_INSTR處添加需要的微碼指令以及對應(yīng)的操作。

　　always@(posedge clk or posedge reset)

　　begin

　　if(reset)

　　begin

　　new_mcp[15：0]=init_ADDR;//初始化微碼

　　//序列首地址

　　{pop，push，alu_calc，memrd，memwr，load_mcp，hold_mcp，remap_mcp}=8′b00000000;

　　H_READED=1′b0;//表示是否讀過了一次

　　//數(shù)據(jù)型微碼

　　state[1：0]=EXEC_MC;

　　end

　　else

　　begin

　　case(state[1：0])

　　EXEC_MC：

　　begin//首先根據(jù)mcr的位15判斷是數(shù)據(jù)型

　　//微碼還是指令型微碼

　　if(mcr[15])//mcr中存放微碼，位15==1表示

　　//此微碼是數(shù)據(jù)型，先保存高8位，再低8位

　　begin

　　if(H_READED==1′b0)//首個(gè)數(shù)據(jù)型

　　//微碼，數(shù)據(jù)保存到高8位

　　begin

　　{mcdata[15：8]}=mcr[7：0];

　　//mcdata是內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器

　　H_READED=1′b1;

　　end

　　else

　　begin

　　{mcdata[7：0]}=mcr[7：0];

　　H_READED=1′b0;

　　end

　　end

　　else//表示此微碼是指令，根據(jù)后面的15位

　　//分支操作

　　begin

　　case(mcr[15：0])

　　YOUR_MICRO_CODE_INSTR：//

　　begin

　　……//定義的微碼操作

　　end

　　……//其他微碼指令處理

　　endcase

　　end//end for mcr為指令處理

　　end

　　HLT：//state[1：0]=HLT，宕機(jī)狀態(tài)處理

　　…

　　endcase//end for state[1：0]

　　end//end for reset

　　end//end for always@(posedge clk or posedge reset)

　　系統(tǒng)采用微碼實(shí)現(xiàn)，用微碼序列控制讀取Java指令、存儲數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)Java指令。JavaCard指令被解釋執(zhí)行的過程如下：

　　讀取JavaCard PC處的JavaCard指令至指令寄存器Instr，發(fā)出remap信號給微碼指針調(diào)整模塊MCPC，微碼指針寄存器MCP得到新的JavaCard指令對應(yīng)的微碼序列首地址，MCP的變化使微碼指令寄存器MCR變?yōu)樵撐⒋a序列的首個(gè)微碼指令，再由微碼處理器執(zhí)行此MCR中的微碼。

4 JavaCard CPU測試平臺的FPGA實(shí)現(xiàn)

　　4.1 外圍接口和模塊

　　測試平臺是以一塊xc2s200芯片為核心的簡單開發(fā)板，全部設(shè)計(jì)都在此芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)，包括CPU邏輯、存儲單元等，板上的8位led指示燈用作I/O輸出端口。

　　4.2 測試平臺框架

　　測試平臺框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　

　　4.3 結(jié)果說明

　　設(shè)計(jì)是用Verilog語言實(shí)現(xiàn)的,內(nèi)部使用16位數(shù)據(jù)總線，對外是8位的wishbone總線，微碼ROM為4KB，外接512B的ROM和512B的RAM。

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