罗 闯，林 楠

(中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032)

1 前言

目前，嵌入式技术的发展越来越成熟，嵌入式产品也越来越受到广大年轻人的青睐。兼容型微处理器设计在高等教育领域也越来越受欢迎。

2 设计思路

设计兼容型微处理器的好处是可以借鉴ARM、MIPS、Nios II、PowerPC、SPARC、LEON、OR1000、OpenSparcT1/T2等几大系列嵌入式微处理器的设计经验，其中前五类是具有自主知识产权的，各种资源比较丰富，学习一下是可以的，但是不能用于商业目的，而后三类是开源的，获取GPL后则可以自由使用;因此设计思路是从目前主流微处理器的发展过程中汲取经验。

3 设计过程概述

嵌入式32位RISC CPU兼容性设计需从硬件和软件两个方面来考虑。

3.1 硬件方面

硬件方面主要包括以下几个方面:

3.1.1 指令集分析

指令是微处理器的灵魂，也是构成指令集的最小单位，可以保证与目标微处理器百分之百的二进制兼容。

指令集主要包括:

·指令种类:通常包括运算类，分支类、数据传送类及其他等。运算类主要用于算术运算、逻辑运算、乘法、除法等操作。分支类主要用于实现程序的跳转，灵活控制程序的执行过程，满足条件控制的需要。数据传送类主要用来与存储器进行数据交换。其他是一些杂项指令。

·指令编码格式:指令包括操作码和操作数两部分。操作码实现指令的具体操作。操作数包括立即数、内部寄存器、地址等。指令编码格式确定操作码和操作数在指令编码表中的位置。

·指令助记符:如 MOV、ADD、SUB、MUL、DIV等，缩写简明易懂，便于程序员记忆和直接使用指令进行汇编语言编写目标程序。……