1. 本选题研究的目的及意义
随着物联网、嵌入式系统和人工智能等领域的快速发展，对微处理器的需求越来越大。
传统的专用集成电路（ASIC）设计方法成本高、周期长，难以满足日益增长的定制化需求。
而软核处理器作为一种可配置、可裁剪的处理器架构，为嵌入式系统设计提供了更大的灵活性和更低的开发成本。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着集成电路技术的快速发展和应用需求的不断提高，软核处理器因其可配置性、可裁剪性和低成本等优势，受到了学术界和工业界的广泛关注。
国内外学者在软核处理器领域进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括：
1.指令集架构设计:确定指令格式、寻址方式、操作码等，设计精简高效的指令集，满足基本的数据处理、控制转移等功能需求，并考虑未来扩展性。
2.寄存器组设计:设计通用寄存器、状态寄存器、程序计数器等，优化寄存器数量和位宽，提高指令执行效率。
3.算术逻辑单元设计:设计加法器、移位器、逻辑运算单元等基本运算部件，实现指令集中规定的算术逻辑运算操作。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验设计、仿真验证和优化改进相结合的方法，逐步推进研究工作。
1.理论分析阶段:深入研究软核处理器架构、指令集设计、流水线技术等相关理论知识，并分析现有8位单片机的优缺点，为本课题的设计提供理论基础。
2.实验设计阶段:根据研究目标和需求，确定8位单片机的功能模块、指令集、寄存器组、总线结构等，并进行详细设计，绘制相关电路图。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面：
1.面向特定应用场景的指令集优化:针对物联网、嵌入式系统等应用场景的特点，设计专用指令，提高指令执行效率和代码密度。
2.低功耗设计:采用低功耗设计技术，优化电路结构和工作模式，降低功耗，延长电池续航时间。
3.可扩展性设计:预留扩展接口，方便用户根据实际需求进行功能扩展和定制化设计。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.胡正伟，李明，张鹏. 基于开源RISC-V的8位MCU设计与实现[J]. 微电子学与计算机,2022,39(06):57-62.
2.王永彬，黄正瑾，黄乐天，等. 一款可配置8位RISC-V MCU的设计与实现[J]. 微电子学与计算机,2023,40(01):106-111.
3.刘洋，李华，周纯杰，等. 一种8位AVR单片机内核IP的设计与实现[J]. 电子设计工程,2022,30(13):70-75.
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