ARM9的五级流水线
引言
流水线技术通过多个功能部件并行工作来缩短程序执行时间，提高处理器核的效率和吞吐率，从而成为微处理器设计中最为重要的技术之一。ARM7处理器核使用了典型三级流水线的冯·诺伊曼结构，ARM9系列则采用了基于五级流水线的哈佛结构。通过增加流水线级数简化了流水线各级的逻辑，进一步提高了处理器的性能。
ARM7的三级流水线在执行单元完成了大量的工作，包括与操作数相关的寄存器和存储器读写操作、ALU 操作以及相关器件之间的数据传输。执行单元的工作往往占用多个时钟周期，从而成为系统性能的瓶颈。ARM9采用了更为高效的五级流水线设计，增加了2个功能部件分别访问存储器并写回结果，且将读寄存器的操作转移到译码部件上，使流水线各部件在功能上更平衡；同时其哈佛架构避免了数据访问和取指的总线冲突。
然而不论是三级流水线还是五级流水线，当出现多周期指令、跳转分支指令和中断发生的时候，流水线都会发生阻塞，而且相邻指令之间也可能因为寄存器冲突导致流水线阻塞，降低流水线的效率。本文在对流水线原理及运行情况详细分析的基础上，研究通过调整指令执行序列来提高流水线运行性能的方法。
1ARM7／ARM9流水线技术
1．1ARM7流水线技术
ARM7系列处理器中每条指令分取指、译码、执行三个阶段，分别在不同的功能部件上依次独立完成。取指部件完成从存储器装载一条指令，通过译码部件产生下一周期数据路径需要的控制信号，完成寄存器的解码，再送到执行单元完成寄存器的读取、ALU运算及运算结果的写回，需要访问存储器的指令完成存储器的访问。流水线上虽然一条指令仍需3个时钟周期来完成，但通过多个部件并行，使得处理器的吞吐率约为每个周期一条指令，提高了流式指令的处理速度，从而可达到O．9MIPS／MHz的指令执行速度。
在三级流水线下，通过R15访问PC(程序计数器)时会出现取指位置和执行位置不同的现象。这须结合流水线的执行情况考虑，取指部件根据PC取指，取指完成后PC+4送到PC，并把取到的指令传递给译码部件，然后取指部件根据新的PC取指。因为每条指令4字节，故PC值等于当前程序执行位置+8。1．2ARM9流水线技术
ARM9系列处理器的流水线分为取指、译码、执行、访存、回写。取指部件完成从指令存储器取指；译码部件读取寄存器操作数，与三级流水线中不占有数据路径区别很大；执行部件产生ALU运算结果或产生存储器地址(对于存储器访问指令来讲)；访存部件访问数据存储器；回写部件完成执行结果写回寄存器。把三级流水线中的执行单元进一步细化，减少了在每个时钟周期内必须完成的工作量，进而允许使用较高
的时钟频率，且具有分开的指令和数据存储器，减少了冲突的发生，每条指令的平均周期数明显减少。
2三级流水线运行情况分析
三级流水线在处理简单的寄存器操作指令时，吞吐率为平均每个时钟周期一条指令；但是在存在存储器访问指令、跳转指令的情况下会出现流水线阻断情况，导致流水线的性能下降。图1给出了流水线的最佳运行情况，图中的MOV、ADD、SUB指令为单周期指令。从T1开始，用3个时钟周期执行了3条指令，指令平均周期数(CPI)等于1个时钟周期。
流水线中阻断现象也十分普遍，下面就各种阻断情况下的流水线性能进行详细分析。
2．1带有存储器访问指令的流水线
对存储器的访问指令LDR就是非单周期指令，如图2所示。这类指令在执行阶段，首先要进行存储器的地址计算，占用控制信号线，而译码的过程同样需要占用控制信号线，所以下一条指令(第一个SUB)的译码被阻断，并且由于LDR访问存储器和回写寄存器的过程中需要继续占用执行单元，所以下一条(第一个SUB)的执行也被阻断。由于采用冯·诺伊曼体系结构，不能够同时访问数据存储器和指令存储器，当LDR处于访存周期的过程中时，MOV指令的取指被阻断。因此处理器用8个时钟周期执行了6条指令，指令平均周期数(CPI)=1．3个时钟周期。
2．2带有分支指令的流水线
当指令序列中含有具有分支功能的指令(如BL等)时，流水线也会被阻断，如图3所示。分支指令在执行时，其后第1条指令被译码，其后第2条指令进行取指，但是这两步操作的指令并不被执行。因为分支指令执行完毕后，程序应该转到跳转的目标地址处执行，因此在流水线上需要丢弃这两条指令，同时程序计数器就会转移到新的位置接着进行取指、译码和执行。此外还有一些特殊的转移指令需要在跳转完成的同时进行写链接寄存器、程序计数寄存器，如BL执行过程中包括两个附加操作——写链接寄存器和调整程序指针。这两个操作仍然占用执行单元，这时处于译码和取指的流水线被阻断了。
2．3中断流水线
处理器中断的发生具有不确定性，与当前所执行的指令没有任何关系。在中断发生时，处理器总是会执行完当前正被执行的指令，然后去响应中断。如图4所示，在Ox90000处的指令ADD执行期间IRQ中断发生，这时要等待ADD指令执行完毕，IRQ才获得执行单元，处理器开始处理IRQ中断，保存程序返回地址并调整程序指针指向Oxl8内存单元。在Oxl8处有IRO中断向量(也就是跳向IRQ中断服务的指令)，接下来执行跳转指令转向中断服务程序，流水线又被阻断，执行0x18处指令的过程同带有分支指令的流水
线。
3五级流水线技术
五级流水线技术在多种RISC处理器中被广泛使用，被认为是经典的处理器设计方式。五级流水线中的存储器访问部件(访存)和寄存器回写部件，解决了三级流水线中存储器访问指令在指令执行阶段的延迟问题。
图5为五级流水线的运行情况(五级流水线也存在阻断)。
3．1五级流水线互锁分析
五级流水线只存在一种互锁，即寄存器冲突。读寄存器是在译码阶段，写寄存器是在回写阶段。如果当前指令(A)的目的操作数寄存器和下一条指令(B)的源操作数寄存器一致，B指令就需要等A回写之后才能译码。这就是五级流水线中的寄存器冲突。如图6所示，LDR指令写R9是在回写阶段，而MOV中需要用到的R9正是LDR在回写阶段将会重新写入的寄存器值，MOV译码需要等待，直到LDR指令的寄存器回写操作完成。(注：现在处理器设计中，可以通过寄存器旁路技术对流水线进行优化，解决流水线的寄存
器冲突问题。)
虽然流水线互锁会增加代码执行时间，但是为初期的设计者提供了巨大的方便，可以不必考虑使用的寄存器会不会造成冲突；而且编译器以及汇编程序员可以通过重新设计代码的顺序或者其他方法来减少互锁的数量。另外分支指令和中断的发生仍然会阻断五级流水线。
3．2五级流水线优化
采用重新设计代码顺序在很多情况下可以很好地减少流水线的阻塞，使流水线的运行流畅。下面详细分析
代码优化对流水线的优化和效率的提高。
要实现把内存地址0x1000和Ox2000处的数据分别拷贝到0x8000和0x9000处。
Oxl000处的内容：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10
Ox2000处的内容：H，e，l，l，o，W，o，r，l，d
实现第一个拷贝过程的程序代码及指令的执行时空图如图7所示。
全部拷贝过程由两个结构相同的循环各自独立完成，分别实现两块数据的拷贝，并且两个拷贝过程极为类
似，分析其中一个即可。
T1～T3是3个单独的时钟周期；T4～T11是一个循环，在时空图中描述了第一次循环的执行情况。在T12的时候写LR的同时，开始对循环的第一条语句进行取指，所以总的流水线周期数为3+10×10+2×9=121。整个拷贝过程需要121×2+2=244个时钟周期完成。
考虑到通过减少流水线的冲突可以提高流水线的执行效率，而流水线的冲突主要来自寄存器冲突和分支指
令，因此对代码作如下两方面调整：
①将两个循环合并成一个循环能够充分减少循环跳转的次数，减少跳转带来的流水线停滞；
②调整代码的顺序，将带有与临近指令不相关的寄存器插到带有相关寄存器的指令之间，能够充分地避免
寄存器冲突导致的流水线阻塞。
对代码调整和流水线的时空图如图8所示。
调整之后，T1～T5是5个单独的时钟周期，T6～T13是一个循环，同样在T14的时候BNE指令在写LR
的同时，循环的第一条指令开始取指，所以总的指令周期数为5+10×10+2×9+2=125。
通过两段代码的比较可看出：调整之前整个拷贝过程总共使用了244个时钟周期，调整了循环内指令的顺序后，总共使用了125个时钟周期就完成了同样的工作，时钟周期减少了119个，缩短了119／244=48．
8％，效率提升十分明显。
代码优化前后执行周期数对比的情况如表1所列。
因此流水线的优化问题主要应从两方面考虑：
①通过合并循环等方式减少分支指令的个数，从而减少流水线的浪费；
②通过交换指令的顺序，避免寄存器冲突造成的流水线停滞。
4结论
流水线技术提高了处理器的并行性，与串行CPU相比大大提高了处理器性能。通过调节指令序列的方法又能够有效地避免流水线冲突的发生，从而提高了流水线的执行效率。因此如何采用智能算法进行指令序列的自动调节以提高流水线的效率和进一步提高处理器的并行性将是以后研究的主要方向。
生产线建设的项目策划书
一、项目概况 1、项目名称：铝及铝合金锻压生产线 2、主要产品：所有铝合金（包括部分钛合金和高温合金）的自由锻件与模锻件 3、生产规模：15000t/年（其中铝合金锻件12000t/年，其它为钛合金和高温合金锻件） 4、建设投资金额：1。5亿元 二、立项的理由（目的和意义）及主要内容（任务和目标） 1、立项的目的意义 锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造，可以自由锻、模锻、顶锻、辊锻和扩孔。一般来说，尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件，可以很容易的在锻锤上锻造出来，但是，对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水（液）压机来锻造。对于大型复杂的整体结构的铝锻件则非采用大型模锻水压机来生产不可。特别是近十年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对材料提出了越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型整体化、高强高韧化、复杂精密化的方向发展，大大促进了大中型液压机的发展。 2、随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展，交通运输工具的轻量化要求日趋强烈，以铝代钢的呼声越来越大。 特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮以及机械设备等的重要受力部件和结构件，近几年来大量使用铝及铝合金锻件以替代原来的钢结构构件，如飞机结构件几乎全部是用铝合金模锻件；汽车（特别是重型汽车和大中型客车）轮毂、保险杆、底座大梁；炮台机架；直升机的动环和不动环；火车的气缸和活塞裙；木工机械机身；纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等都以应用铝合金模锻件来制造。而且，这种趋势正在大幅度增长，甚至某些铝合金铸件也开始采用铝合金模锻件来代替。 目前，世界上的大型锻压液压机为数不多，中国更是寥寥无几，随着国防工业的现代化和民用工业特别是交通运输业的发展，铝合金模锻件的品种和产量，不仅不能满足国内市场的需要，国际市场也有很大缺口。因此，在我国抓紧建设几条大、中型的铝合金锻压生产线是十分必要的、及时的，对国民经济的发展起到重要的作用。
计算机组成原理CPU设计
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到FETCH1周期，FETCH1将把PC的值装到AR，覆盖无用的值。 FETCH3：IR←DR[7,6], AR←DR[5…0] 取指令周期的状态图 2）指令译码（每条指令的操作码都是唯一的） 本CPU有四条指令，因此有四个不同的执行同期，为此用IR中的值来确定即可。 3）指令执行（每条指令的执行周期都是一样的） 每条指令的执行周期的状态分析： 1．COM指令 功能是对AC的容取反，执行周期的状态是 COM1:AC←AC’ 2. JREL指令 代码为01AAAAAA，即转移的相对地址由AAAAAA确定，而AAAAAA在 DR[5…0]中，所以有 JREL1：PC←PC+ DR[5…0] 3．OR指令 为了执行指令，必须完成两件事情 OR1：DR←M；从存贮器取出一个操作数送到数据寄存器 OR2：AC←AC∨DR；与AC相或，并把结果存回AC中 4. SUB1指令 为了执行指令，必须完成两件事情
生产线建设项目立项报告
生产线建设项目立项报告 第一篇：生产线建设项目立项报告 一、项目概况 1、项目名称：铝及铝合金锻压生产线 2、主要产品：所有铝合金（包括部分钛合金和高温合金）的自由锻件与模锻件 3、生产规模：15000t／年（其中铝合金锻件1xxt／年，其它为钛合金和高温合金锻件） 4、建设投资金额：1.5亿元 二、立项的理由（目的和意义）及主要内容（任务和目标） 1、立项的目的意义 锻压生产是向各个工业行业提供机械零件毛坯的主要途径之一。锻压生产的优越性在于：它不但能获得机械零件的形状，而且能改善材料的内部组织、提高力学性能。一般来说，对于受力大、力学性能要求高的重要机械零件，多数采用锻压方法来制造。 在飞机上端锻压件的重量占80％，坦克上端压件重量占70％，汽车上锻压件重量占60％，电力工业中的水轮机主轴、透平叶轮、转子、护环等均是锻压而成，从这些例子可以看出，锻压生产在工业行业中占有极重要的地位。
铝合金由于比重小、比强度、比刚度高等一系列优点，已大量使用在各个工业部门，铝合金锻压件更成了各个工业部门机械零件必不可少的材料。凡是用低碳钢可以锻造出的种种锻件，都可以用铝合金锻造出来。铝合金可以在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造，可以自由锻、模锻、顶锻、辊锻和扩孔。一般来说，尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件，可以很容易的在锻锤上锻造出来，但是，对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水（液）压机来锻造。对于大型复杂的整体结构的铝锻件则非采用大型模锻水压机来生产不可。特别是近十年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对材料提出了越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型整体化、高强高韧化、复杂精密化的方向发展，大大促进了大中型液压机的发展。 随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展，交通运输工具的轻量化要求日趋强烈，以铝代钢的呼声越来越大。特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等的重要受力部件和结构件，近几年来大量使用铝及铝合金锻件以替代原来的钢结构构件，如飞机结构件几乎全部是用铝合金模锻件；汽车（特别是重型汽车和大中型客车）轮毂、保险杆、底座大梁；坦克的浮动轮、炮台机架；直升机的动环和不动环；火车的气缸和活塞裙；木工机械机身；
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1 中央处理单元（CPU）。30。 1.1 引言30 1.2 CPU的寄存器。30。 1.2.1 描述CPU寄存器。..。30 1.2.2 STM8 CPU寄存器图。..。34 1.3 全球配置寄存器（cfg_gcr）。34。 1.3.1 激活水平。..。34 1.3.2 游泳禁用。..。35 1.3.3 描述全局配置寄存器（cfg_gcr）。..。35 1.3.4 全局配置寄存器图及复位值。..。35 2 启动ROM . . . 36 3程序存储器和数据存储器。37。 3.1引言37 3.2术语。37。 3.3个主要的快闪存储器的特点。38。 3.4记忆的组织。39。 3.4.1低密度设备的存储器组织。39 3.4.2介质密度的装置记忆的组织。..。40 3.4.3介质+密度装置记忆的组织。..。41 3.4.4高密度存储器组织。..。42 3.4.5专有代码区（译）。43 3.4.6用户区（UBC）。43 3.4.7数据的EEPROM（数据）。..。46 3.4.8主程序区。46 3.4.9选项字节。..。46 3.5内存保护。47。 3.5.1读出保护。47 3.5.2内存访问安全系统（质量）。47 3.5.3使写访问选项字节。49 3.6内存编程49 3.6.1同时读写（读写网）。..。49 2 / 573文档ID 15226转9 rm0031内容 3.6.2字节编程。..。49 3.6.3字编程。50 3.6.4块编程。50 3.6.5选项字节编程。52 Flash 3.7的低功耗模式。52。 3.8例ICP和IAP。52。 3.9闪光寄存器57 3.9.1闪光控制寄存器1（flash_cr1）。57 3.9.2闪光控制寄存器2（flash_cr2）。58
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可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。 可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。 投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可 行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。 报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整） 为客户提供国家发委甲级资质 第一章全自动流水线项目总论 第一节全自动流水线项目背景 一、全自动流水线项目名称 二、全自动流水线项目承办单位 三、全自动流水线项目主管部门 四、全自动流水线项目拟建地区、地点 五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
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华侨大学电子工程系 8位CPU的系统设计 一、实验要求与任务 完成从指令系统到CPU的设计，编写测试程序，通过运行测试程序对CPU设计进行正确性评定。具体内容包括：典型指令系统（包括运算类、转移类、访存类）设计；CPU结构设计；规则文件与调试程序设计；CPU调试及测试程序运行。 1.1设计指标 能实现加减法、左右移位、逻辑运算、数据存取、有无条件跳转、内存访问等指令； 1.2设计要求 画出电路原理图、仿真波形图； 二、CPU的组成结构
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生产流水线项目可行性研究报告目录 第一章项目概述 第二章背景及必要性研究分析第三章产业分析预测 第四章建设规划分析 第五章选址方案评估 第六章项目工程设计说明 第七章工艺先进性分析 第八章项目环境分析 第九章项目生产安全 第十章项目风险 第十一章节能分析 第十二章项目实施安排 第十三章项目投资估算 第十四章经济收益 第十五章招标方案 第十六章项目评价
第一章项目概述 一、项目承办单位基本情况 （一）公司名称 xxx投资公司 （二）公司简介 公司始终坚持“服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念，遵循“以客户需求为中心，坚持高端精品战略，提高最高的服务价值”的服务理念，奉行“唯才是用，唯德重用”的人才理念，致力于为客户量身定制出完美解决方案，满足高端市场高品质的需求。 公司拥有优秀的管理团队和较高的员工素质，在职员工约600人，80%以上为技术及管理人员，85%以上人员有大专以上学历。 为了确保研发团队的稳定性，提升技术创新能力，公司在研发投入、技术人员激励等方面实施了多项行之有效的措施。公司自成立以来，一直奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、顾客满意”的质量方针，将产品的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、销售、服务等整个流程中。公司依靠先进的生产、检测设备和品质管理系统，确保了品质的稳定性，赢得了客户的肯定。 （三）公司经济效益分析
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生产线建设的项目方案计划方案书
生产线建设的项目方案计划方案书 一、项目概况 1、项目名称：铝及铝合金锻压生产线 2、主要产品：所有铝合金(包括部分钛合金和高温合金)的自由锻件与模锻件 3、生产规模：15000t/年(其中铝合金锻件12000t/年，其它为钛合金和高温合金锻件) 4、建设投资金额：1.5亿元 二、立项的理由(目的和意义)及主要内容(任务和目标) 1、立项的目的意义锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造，可以自由锻、模锻、顶锻、辊锻和扩孔。一般来说，尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件，可以很容易的在锻锤上锻造出来，但是，对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水(液)压机来锻造。对于大型复杂的整体结构的铝锻件则非采用大型模锻水压机来生产不可。特别是近十年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对材料提出了越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型整体化、高强高韧化、复杂精密化的方向发展，大大促进了大中型液压机的发展。 2 随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展，交通运输工具的轻量化要求日趋强烈，以铝代钢的呼声越来越大。特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运
车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等的重要受力部件和结构件，近几年来大量使用铝及铝合金锻件以替代原来的钢结构构件，如飞机结构件几乎全部是用铝合金模锻件;汽车(特别是重型汽车和大中型客车)轮毂、保险杆、底座大梁;坦克的浮动轮、炮台机架;直升机的动环和不动环;火车的气缸和活塞裙;木工机械机身;纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等都以应用铝合金模锻件来制造。而且，这种趋势正在大幅度增长，甚至某些铝合金铸件也开始采用铝合金模锻件来代替。 目前，世界上的大型锻压液压机为数不多，中国更是寥寥无几，随着国防工业的现代化和民用工业特别是交通运输业的发展，铝合金模锻件的品种和产量，不仅不能满足国内市场的需要，国际市场也有很大缺口。因此，在我国抓紧建设几条大、中型的铝合金锻压生产线是十分必要的、及时的，对国民经济的发展起到重要的作用。 搜集整理，仅供参考学习，请按需要编辑修改
STM8L152中文介绍
STM8L152介绍 8位超低功耗单片机，高达64 + 2字节数据的闪存EE PROM，EEPROM (Electrically Erasable Programmable )， 实时时钟，液晶显示器，定时器，USART，C，SPI，模数转换器，数模转换器，比较器特点：操作条件：工作电源：1.65v~ 3.6v 温度范围：40 to 85, 105 or 125 低功耗的特点：5个低功耗模式：等，低功率运行 （5.9|ì一），低功耗等（3|ì一），active-halt 全实时时钟（1.4|ì一），停止（400） 动态功率消耗：200UA/兆赫+ 330UA，快速唤醒从停止模式（4.7us） 超低漏 I/ O：50nA 先进的stm8核心： 哈佛结构和三级流水线
最大频率：16条16mhz，相关峰 最多40个外部中断源 复位和供应管理： 低功率，超安全欠压复位5可编程阈值 超低功率POR /PDR(通电复位/Protection（保护）、Detection（检测）、Response（响应）) 可编程电压检测器（Programmable voltage detector (PVD)） 时钟管理 32kHz和1-16MHz晶体振荡器 工厂校准的内部16MHz RC和 38kHz的低功耗RC 时钟安全系统
低功耗RTC BCD日历，闹钟中断， 数字校准+ / - 0.5ppm的准确度 先进的防篡改检测 DMA 4个通道。 ADC，DAC的，SPIS，我 2C，USART接口，定时器，1路。存储器到存储器的 LCD：8x40或4x44瓦特/升压转换器 12位ADC1 Msps/28渠道 温度。传感器和内部参考。电压 记忆
8位CPU的设计与实现
计算机组成原理 实验题目８位CPＵ得系统设计 学号11151０6０4６ 姓名魏忠淋 班级 11电子B 班 指导老师凌朝东 华侨大学电子工程系 8位CＰＵ得系统设计 一、实验要求与任务 完成从指令系统到ＣＰU得设计,编写测试程序,通过运行测试程序对CPU设计进行正确性评定。具体内容包括:典型指令系统(包括运算类、转移类、访存类)设计;CＰU结构设计;规则文件与调试程序设计;CＰU调试及测试程序运行。 1。1设计指标 能实现加减法、左右移位、逻辑运算、数据存取、有无条件跳转、内存访问等指令; 1、2设计要求 画出电路原理图、仿真波形图;
二、CPＵ得组成结构 三、元器件得选择 1.运算部件(ALU) AＬＵ181得程序代码: LIBRARY ＩEEE; USＥＩEEE、ＳTD_LＯGＩC_1１64。ALL; USＥIEEE、ＳTＤ＿LOGIＣ_UＮＳIGNＥD.ＡLＬ; ENTＩＴY ＡLU181 ＩS PORＴ( S: IN STD＿LＯＧIC＿VECTＯR(3 ＤＯＷNTO0 ); A:ＩN STD_LOGIC_VＥCTOＲ(7 ＤOWNＴＯ0); B: IＮSTD＿ＬOGIC＿VEＣTOR(7DＯWNＴO ０); F : OUT STＤ_LOGIC_ＶECTOR(7 DOWＮTO 0); ?COUＴ:ＯUＴSTD_ＬＯＧIC_ＶECTOR(3 DOＷＮＴO0); M :IＮＳTＤ_LOGＩC; CN : IN SＴD_LOGIＣ; CＯ,ＦZ:OUT STＤ_LOGIC ); END AＬU１81; AＲCHIＴＥCTＵRE bｅhav OF ALＵ181 ＩS SIGＮＡＬA9 :STＤ_LＯGIC_VECTOR(８DOWNTO 0); SIＧNAL B9 : STD＿LOGIC_VＥCTOR(8 ＤOWNTＯ０); ＳIGNALＦ9: STD_LOGIC＿VECＴOＲ(8 DＯWNTO0); BＥGIN Ａ９<= ＇0＇& A; B9 ＜= ’0’&B;
卫生巾生产线项目正文
目录 目录 (1) 第1章总论 (3) §1。1 项目提要……………………………………………………… 3 §1。2 项目建议书编制依据………………………………………… 3 §1。3 综合评价和论证结论 (4) 第2章项目背景及必要性 (6) §2.1 项目背景 (6) §2.2 项目建设的必要性...................................................７§2。3 投资的必要性 (7) 第3章建设条件 (8) §3.1 项目区概况 (8) §3。2 项目实施的有利条件………………………………………… 10 第4章建设单位基本情况 (12) 第5章市场分析和销售方案 (13) 第6章项目建设方案 (14)
§6。1 建设任务和规模 (14) §6.2生产技术方案和工艺流程 (14) §6。3 项目实施进度安排 (15) 第7章投资估算与资金筹措 (20) §7。1 投资估算表编制方法及依据 (20) §7.2 投资构成 (21) 第8章财务评价 (24) §8.1 财务评价 (24) §8。2效益分析 (25) 第9章环境影响和评价 (27) 第10章项目组织与管理 (32) 第11章可行性研究结论 (33)
第一章总论 一、项目提要 1、项目名称 卫生巾生产线项目扩规 2、建设性质 扩规 3、项目建设单位：湖北丝宝股份有限公司 法人代表：梁亮胜 4、建设地点：仙桃市干河办事处高新技术产业园学府路东侧、丝宝工业城西侧，面积151亩 规模：拟建成年生产能力1亿片卫生巾生产线。其厂房、卫生设施、生产设备、生产工艺设计等完全按照国家相关标准建设. 期限:2年 建设内容：扩建生产车间及附属用房建筑面积30000平方米，购进国际最先进水平的卫生巾生产设备，总投资8000万元人民币。
8位CPU的设计与实现
计算机组成原理 CPU 实验题目 8位的系统设计1115106046 号学 魏忠淋姓名 B 11电子班班级凌朝东指导老师
华侨大学电子工程系 8位CPU的系统设计 一、实验要求与任务 完成从指令系统到CPU的设计，编写测试程序，通过运行测试程序对CPU设计进行正确性评定。具体内容包括：典型指令系统（包括运算类、转移类、访存类）设计；CPU结构设计；规则文件与调试程序设计；CPU调试及测试程序运行。 1.1设计指标 能实现加减法、左右移位、逻辑运算、数据存取、有无条件跳转、内存访问等指令； 1.2设计要求 画出电路原理图、仿真波形图； 二、CPU的组成结构 三、元器件的选择 1.运算部件(ALU) ALU181的程序代码： LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ALU181 IS PORT ( S : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0 ); A : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); B : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); F : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); COUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); M : IN STD_LOGIC; CN : IN STD_LOGIC; CO,FZ: OUT STD_LOGIC ); END ALU181; ARCHITECTURE behav OF ALU181 IS SIGNAL A9 : STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); SIGNAL B9 : STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); SIGNAL F9 : STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); BEGIN B9 <= '0' & B ; A9 <= '0' & A ; PROCESS(M,CN,A9,B9) BEGIN CASE S IS WHEN ぜ?尰=> IF M='0' THEN F9<=A9 + CN ; ELSE F9<=NOT A9; END IF; WHEN IF M='0' THEN F9<=(A9 or B9) + CN ; ELSE F9<=NOT(A9 OR B9); END IF; WHEN 0 => IF M='0' THEN F9<=(A9 or (NOT B9))+ CN ; ELSE F9<=(NOT A9) AND B9; END IF; WHEN 1 => IF M='0' THEN F9<= ; ELSE F9<= END IF; WHEN 0 => IF M='0' THEN F9<=A9+(A9 AND NOT B9)+ CN ; ELSE F9<=NOT (A9 AND B9); END IF; WHEN 1 => IF M='0' THEN F9<=(A9 or B9)+(A9 AND NOT B9)+CN ; ELSE F9<=NOT B9; END IF; WHEN 0 => IF M='0' THEN F9<=(A9 - B9) - CN ; ELSE F9<=A9 XOR B9; END IF; WHEN 1 => IF M='0' THEN F9<=(A9 or (NOT B9)) - CN ; ELSE F9<=A9 and (NOT B9); END IF; WHEN @0 => IF M='0' THEN F9<=A9 + (A9 AND B9)+CN ; ELSE F9<=(NOT A9)and B9; END IF; WHEN @1 => IF M='0' THEN F9<=A9 + B9 + CN ; ELSE F9<=NOT(A9 XOR B9); END IF; WHEN A0 => IF M='0' THEN F9<=(A9 or(NOT B9))+(A9 AND B9)+CN ;
STM8L051低功耗模式实现说明文档
STM8L051低功耗模式测试文档 STM8L051的五种低功耗模式wait ，low power run mode，low power wait mode，Ative-Halt mode，Halt mode。 1、WAIT mode 在等待模式，CPU的时钟是停止的，被选择的外设继续运行。W AIT mode 分为两种方式：WFE，WFI。WFE是等待事件发生，才从等待模式中唤醒。WFI是等待中断发生，才从等待模式中唤醒。 2、low power run mode 在低功耗运行模式下，CPU和被选择的外设在工作，程序执行在LSI或者LSE下，从RAM 中执行程序，Flash和EEPROM都要停止运行。电压被配置成Ultra Low Power模式。进入此模式可以通过软件配置，退出此模式可以软件配置或者是复位。 3、low power wait mode 这种模式进入是在low power run mode下，执行wfe。在此模式下CPU时钟会被停止，其他的外设运行情况和low power run mode类似。在此模式下可以被内部或外部事件、中断和复位唤醒。当被事件唤醒后，系统恢复到low power run mode。 4、Active-Halt mode 在此模式下，除了RTC外，CPU和其他外设的时钟被停止。系统唤醒是通过RTC中断、外部中断或是复位。 5、Halt mode 在此模式下，CPU和外设的时钟都被停止。系统唤醒是通过外部中断或复位。关闭内部的参考电压可以进一步降低功耗。通过配置ULP位和FWU位，也可以6us的快速唤醒，不用等待内部的参考电压启动。 一、各个低功耗模式的代码实现 1、WAIT mode 等待模式分为两种：WFI和WFE。 1.1 WFI mode 当执行“wfi”语句时，系统就进入WFI模式，当中断发生时，CPU被从WFI模式唤醒，执行中断服务程序和继续向下执行程序。 通过置位CFG_GCR的AL位，使主程序服务完中断服务程序后，重新返回到WFI 模式。 程序如下： void Mcuwfi() { PWR_UltraLowPowerCmd(ENABLE); //开启电源的低功耗模式 CLK_HSEConfig(CLK_HSE_OFF); //关闭HSE时钟（16MHz） #ifdef USE_LSE CLK_SYSCLKSourceConfig(CLK_SYSCLKSource_LSE);
计算机组成原理CPU设计
1C P U的用途 字长：8位 D[7…0] 寻址范围：64byte,2的6次方＝64，A[5…0] 2 确定ISA（包括程序员可访问的寄存器） 1）程序员可访问的寄存器 AC—8位累加器 为了确定CPU的状态图，对每条指令作以下分析 1）从存贮器中取指令（所有指令均相同） 原理：在CPU能执行指令之前，它必须从存贮器中取出，CPU通过执行如下的操作序列完成这个任务 A）选择存贮单元由A[5…0]确定 B）对工A[5…0]译码，延迟，并向存贮器发一个信号使存贮器将此指令输出到它的输出引脚。这些引脚与CPU的D[7…0]相连。CPU从这些引脚读入数据。 具体操作：（分为三个状态） A）要取的指令的地址存放在程序计数器（PC）中。第一步就是把PC的内容拷贝到AR中。 FETCH1：AR←PC B）CPU必须从存贮器中读取指令，为此CPU必须发一个READ信号到器的RD （RD－RAM,相对于OE－ROM)端上使存贮器将数据发送到D[7…0]上，存入CPU的 DR寄存器中。同时实现PC←PC+1，为取下一条指令作准备。 FETCH2：DR←M，PC←PC+1 C）作为取指令的一部分，CPU还必须完成两件事。 ①DR的高2位拷贝到IR，目的是确定指令的功能 ②DR的低6位拷贝到AR，目的： a. 对于ORT和SUB1指令这6 位包含了指令的一个操作数的存贮器地址 （一个数已经在AC） b. 对于COM和JREL，它们不需要再次访问存贮器，一旦它们返回到 FETCH1周期，FETCH1将把PC的值装到AR，覆盖无用的值。 FETCH3：IR←DR[7,6], AR←DR[5…0] 取指令周期的状态图
生产线建设项目立项报告精
生产线建设项目立项报告 生产线建设项目立项报告 一、项目概况 1、项目名称：铝及铝合金锻压生产线 2、主要产品：所有铝合金（包括部分钛合金和高温合金）的自由锻件与模锻件 3、生产规模：15000t／年（其中铝合金锻件1XXt／年，其它为钛合金和高温合金锻件） 4、建设投资金额：1.5亿元 二、立项的理由（目的和意义）及主要内容（任务和目标） 1、立项的目的意义 锻压生产是向各个工业行业提供机械零件毛坯的主要途径之一。锻压生产的优越性在于：它不但能获得机械零件的形状，而且能改善材料的内部组织、提高力学性能。一般来说，对于受力大、力学性能要求高的重要机械零件，多数采用锻压方法来制造。 在飞机上端锻压件的重量占80％，坦克上端压件重量占70％，汽车上锻压件重量占60％，电力工业中的水轮机主轴、
透平叶轮、转子、护环等均是锻压而成，从这些例子可以看出，锻压生产在工业行业中占有极重要的地位。 铝合金由于比重小、比强度、比刚度高等一系列优点，已大量使用在各个工业部门，铝合金锻压件更成了各个工业部门机械零件必不可少的材料。凡是用低碳钢可以锻造出的种种锻件，都可以用铝合金锻造出来。铝合金可以在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造，可以自由锻、模锻、顶锻、辊锻和扩孔。一般来说，尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件，可以很容易的在锻锤上锻造出来，但是，对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水（液）压机来锻造。对于大型复杂的整体结构的铝锻件则非采用大型模锻水压机来生产不可。特别是近十年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对材料提出了越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型整体化、高强高韧化、复杂精密化的方向发展，大大促进了大中型液压机的发展。 随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展，交通运输工具的轻量化要求日趋强烈，以铝代钢的呼声越来越大。特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等的重要受力部件和结构件，近几年来大量使用铝及铝合金锻件以替代原来的钢结构构件，如飞机结构件几乎全部是用铝
计算机组成原理CPU设计
1 CPU的用途 字长：8位 D[7…0] 寻址范围：64byte,2的6次方＝64，A[5…0] 2 确定ISA（包括程序员可访问的寄存器） 1）程序员可访问的寄存器 AC—8位累加器 CPU的指令集（共4条） 2）其他寄存器 3 CPU设计状态图 为了确定CPU的状态图，对每条指令作以下分析 1）从存贮器中取指令（所有指令均相同） 原理：在CPU能执行指令之前，它必须从存贮器中取出，CPU通过执行如下的操作序列完成这个任务 A）选择存贮单元由A[5…0]确定 B）对工A[5…0]译码，延迟，并向存贮器发一个信号使存贮器将此指令输出到它的输出引脚。这些引脚与CPU的D[7…0]相连。CPU从这些引脚读入 数据。 具体操作：（分为三个状态）
A）要取的指令的地址存放在程序计数器（PC）中。第一步就是把PC的内容拷贝到AR中。 FETCH1：AR←PC B）CPU必须从存贮器中读取指令，为此CPU必须发一个READ信号到器的RD （RD－RAM,相对于OE－ROM)端上使存贮器将数据发送到D[7…0]上，存入CPU的DR寄存器中。同时实现PC←PC+1，为取下一条指令作准备。 FETCH2：DR←M，PC←PC+1 C）作为取指令的一部分，CPU还必须完成两件事。 ①DR的高2位拷贝到IR，目的是确定指令的功能 ②DR的低6位拷贝到AR，目的： a. 对于ORT和SUB1指令这6 位包含了指令的一个操作数的存贮器 地址（一个数已经在AC） b. 对于COM和JREL，它们不需要再次访问存贮器，一旦它们返回到 FETCH1周期，FETCH1将把PC的值装到AR，覆盖无用的值。 FETCH3：IR←DR[7,6], AR←DR[5…0] 取指令周期的状态图 2） 本CPU有四条指令，因此有四个不同的执行同期，为此用IR中的值来确定即可。
生产线考核项目评价方法
生产线考核项目评价方法 一、考核指标评价分数换算 1、质量指标： 批次合格率、抽样合格率：按月实际成绩对比目标达成的程度进行评分。2、效率指标： 生产效率：按月实际成绩对比标准应达成的程度进行评分。 3、成本指标： 单机原材料消耗：对比各机型标准消耗成本与实际消耗成本按月实际成绩进行比较评分。 辅助物料和办公用品消耗：按照各生产线实际单机消耗对比生产线综合平均对比。 4、现场管理指标： 7S检查：按月度实际成绩依据考核方案分值分布和权重进行评分。 5、士气指标： 人均改善提案件数：按照本生产线的员工所提被采纳的改善提案的件数，对比在册员工数的比值进行比较评分。 1、批次合格率：（基准分20分） ①. 当月每种机型的合格批次数 批次合格率= ×100% 当月每种机型的检验总批数 批次合格率目标达成率： a、目标设定：每月各生产线依据课室目标拟定生产线目标由车间主管审核，生产部长批准后作为其生产线的改善目标。 b、对比设定目标计算出目标达成率，即： 当月批次合格率实际达成值 目标达成率= 100% 当月批次合格率目标值 ②. 批次合格率得分换算： 目标达成率最高的生产线班次得分为20分，其他生产线班次得分按以下公式进行换算： 实际得分=目标达成率×20÷最高目标达成率 ③. 改善率得分(±1分) 批次合格率改善率得分是以改善率最高的生产线为基准（1分），其他生产线以
此比例进行计算出本线改善率的实际得分 2、抽样合格率（基准分10分） 当月各种机型的样本总数-不合格品数 抽样合格率= ×100% 当月各种机型的检验样品总数 抽样合格率目标达成率： a、目标设定：每月各生产线依据课室目标拟定生产线目标由车间主管审核，生产部长批准后作为其生产线的改善目标。 b、对比设定目标计算出目标达成率，即： 当月抽样合格率实际达成值 目标达成率= ×100% 当月抽样合格率目标值 ②. 抽样合格率得分换算： 目标达成率最高的生产线班次得分为10分，其他生产线班次得分按以下公式进行换算： 实际得分=目标达成率×10÷最高目标达成率 ③. 改善率得分(±1分) 抽样合格率改善率得分是以改善率最高的生产线为基准（1分），其他生产线以此比例进行计算出本线改善率的实际得分 3、生产效率（基准分25分） ①. 如生产线生产单机型，生产效率的计算公式： 相应机型的产量×标准工时 生产效率= ×100% 投入总工时－生产线不可控制的无作业工时 ②. 如生产线生产多机型，生产效率计算方法根据当月各种机型占有产量的比重进行计算， 例如：当月各种机型的生产效率分别为X1、X2…Xn，相应的产量分别为B1、B2…Bn，假设B1+B2+…Bn=M，机型分别为S1、S2、S2…Sn，标准工时分别为S/T1、S/T2、S/T3…S/Tn，那么计算公式为： 生产效率=(X1×B1/M+ X2×B2/M+…+Xn×B n/M)×100% ③. 生产效率目标达成率计算： a、目标设定：每月各生产线依据课室目标拟定生产线目标由车间主管审核，生
8位CPU设计与实现
计 算 机 组 成 原 理 论 文 姓名：某某 班级：计科一班学号：
8位CPU的设计与实现论文 CPU 的主要功能是执行指令，控制完成计算机的各项操作，包括运算操作、传送操作、输入/输出操作等。作为模型计算机设计，将重点放在寄存器组，采取较简单的组成模式，以尽量简洁的设计帮助读者掌握CPU 的基本原理。 此次设计CPU就是为了了解CPU运行的原理，从而完成从指令系统到CPU 的设计，并且通过仿真对CPU设计进行正确性评定。 关键词：CPU，设计指标，电路原理图，运算部件，寄存器组，模型 机指令系统，微命令序列，数据通路 1. 设计的任务与要求 1.1设计指标 1. 能实现IN(输入)、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT（输出）、 JMP（无条件转移）这五种指令； 2. 整个系统能正常稳定工作。 1.2 设计要求 1. 画出电路原理图； 2.写出设计的全过程，附上有关资料和图纸(也可直接写在相关章节中)， 有心得体会。 2. 方案论证与选择 2.1 CPU的系统方案
CPU 主要由算术逻辑单元ALU，数据暂存寄存器DR1、DR2，数据寄存器R0～R2，程序计数器PC，地址寄存器AR，程序/数据存储器MEMORAY，指令寄存器IR，微控制器uC，输入单元INPUT 和输出单元OUTPUT 所组成。图中虚线框内部分包括运算器、控制器、程序存储器、数据存储器和微程序存储器等，实测时，它们都可以在单片FPGA 中实现。虚线框外部分主要是输入/输出装置，包括键盘、数码管、LCD 显示器等，用于向CPU 输入数据，或CPU 向外输出数据，以及观察CPU 内部工作情况及运算结果。 1．运算部件 运算部件的任务是对操作数进行加工处理。主要由三部分组成： （1）输入逻辑。（2）算术/逻辑运算部件ALU。（3）输出逻辑 2．寄存器组 计算机工作时，CPU 需要处理大量的控制信息和数据信息。例如对指令信息进行译码，以便产生相应控制命令对操作数进行算术或逻辑运算加工，并且根据运算结果决定后续操作等。因此，在CPU 中需要设置若干寄存器，暂时存放这些信息。在模型CPU中，寄存器组由R0、R1、R2 所组成。 3．指令寄存器指令寄存器（IR） 指令寄存器指令寄存器（IR）用来存放当前正在执行的指令，它的输出包括操作码信息、地址信息等，是产生微命令的主要逻辑依据。 4．程序计数器程序计数器（PC） 程序计数器程序计数器也称指令指针，用来指示指令在存储器中的存放位置。当程序顺序执行时，每次从主存取出一条指令，PC 内容就增量计数，指向下一条指令的地址。增量值取决于现行指令所占的存储单元数。如果现行指令只占一个存储单元，则PC 内容加1；若现行指令占了两个存储单元，那么PC 内容就要加2。当程序需要转移时，将转移地址送入PC，使PC 指向新的指令地址。因此，当现行指令执行完，PC 中存放的总是后续指令的地址；将该地址送往主存的地址寄存器AR，便可从存储器读取下一条指令。 5．地址寄存器 CPU 访问存储器，首先要找到需要访问的存储单元，因此设置地址寄存器（AR）来存放被访单元的地址。当需要读取指令时，CPU 先将PC 的内容送入AR，再由AR将指令地址送往存储器。当需要读取或存放数据时，也要先将该数据的有效地址送入AR，再对存储器进行读写操作。 6．标志寄存器 标志寄存器F是用来记录现行程序的运行状态和指示程序的工作方式的，标志位则用来反映当前程序的执行状态。一条指令执行后，CPU 根据执行结果设置相应特征位，作为决定程序流向的判断依据。例如，当特征位的状态与转移条件符合时，程序就进行转移；如果不符合，则顺序执行。在后面将要介绍的较复杂模型计算机设计中设置了两个标志位：进位Fc、零位Fz。 7.微指令产生部件 实现信息传送要靠微命令的控制，因此在CPU 中设置微命令产生部 件，根据控制信息产生微命令序列，对指令功能所要求的数据传送进行控 制，同时在数据传送至运算部件时控制完成运算处理。 微命令产生部件可由若干组合逻辑电路组成，也可以由专门的存储逻辑组成。产生微命令的方式可分为组合逻辑控制方式和微程序控制方式两种。在本章所介绍的8 位模型CPU 设计中，采用微程序控制方式通过微程序控制器和微指令