CISC结构的微处理器指令功能复杂,指令长度不固定。设计合理的译码器能加快指令译码速度,提高指令流水效率,从而能有效提高处理器性能。 本文结合“十五”预研课题,完成了32位CISC微处理器“龙腾C1”中的指令译码器的设计与验证工作。“龙腾C1”微处理器在指令集上与Intel486DX2微处理器兼容,己作为微处理器IP核应用于PC104工控系统SOC芯片“龙腾S1”中。 本文的主要研究工作包括: 1.分析了486微处理器的结构,参与完成了“龙腾C1”处理器体系结构的设计。 2.对“龙腾C1”指令集进行了深入的分析,设计了一种基本译码器。 3.对486指令系统的指令长度、指令的使用频率、指令的编码特点进行了深入分析,提出了加快译码速度的设计方案。 4.实现了“龙腾C1”微处理器的快速译码器,完成了模块级和芯片级的功能验证。 5.研究了Pentium处理器译码器的结构,分析了它的设计难点,为设计Pentium兼容微处理器的译码器提出了一些设计思路。 以“龙腾C1”为核心的“龙腾S1”芯片已经在FPGA验证平台上,完成了功能验证,可以运行DOS操作系统和DOS下的应用程序。本论文的研究成果对顺利完成“十五”国防预研项目和“龙腾S1”的投片奠定了基础。