摘要: 本文基于目前SOC系统技术的发展情况，设计一个可用于SOC系统的核，该核的指令集完全兼容于MCS-51系列的微控制器。本设计的目的在于提高MCS-51的指令执行速度的同时兼顾面积的考虑，提升其在Soc系统中的应用价值。该IPCORE采用数据总线和指令总线相分离的哈佛总线结构和全新的指令时序以及指令实现方式，并使用PLA硬布线逻辑代替微程序控制，加快了核的速度，提高了指令执行效率。所有的模块都采用vhdl硬件描述语言进行设计描述，使用EDA工具进行功能仿真、综合。 　　1 前言 　　当

时序是用定时单位来描述的，ＭＣＳ－５１的时序单位有四个，它们分别是节拍、状态、机器周期和指令周期，接下来我们分别加以说明。 　　·节拍与状态： 　　我们把振荡脉冲的周期定义为节拍（为方便描述，用Ｐ表示），振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的时钟信号，把时钟信号的周期定义为状态（用Ｓ表示），这样一个状态就有两个节拍，前半周期相应的节拍我们定义为１（Ｐ１），后半周期对应的节拍定义为２（Ｐ２）。 　　·机器周期： 　　ＭＣＳ－５１有固定的机器周期，规定一个机器周期有６个状态，分别表示