JavaCard指令處理器的FPGA設計
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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)采用微碼實現(xiàn)，用微碼序列控制讀取Java指令、存儲數(shù)據(jù)，實現(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，全部設計都在此芯片內(nèi)實現(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
測試平臺框架結構如圖2所示。
4.3 結果說明
設計是用Verilog語言實現(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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