The constantly growing embedded systems market uses micro-controllers or digital control systems for a huge number of applications. The ideal embedded controller should be one that is small and easy to integrate, easy to design with, features low power consumption to enhance battery life, and yet still provides enough performance for tomorrow's product. According to these criteria, we have designed micro-controller featuring low-power consumption, small area, high performance. Since the power consumption for memory access dominates the total power consumption, it is important to design a micro-controller that reduces memory accesses as well as the power dissipated by the micro-controller itself. In this thesis, we suggest a new RISC micro-controller core architecture which minimizing the memory access by adopting an efficient 16-bit fixed length instruction set, by supplying the powerful power down mode and by allowing memory data to be transfered in 8-, 16- and 32-bit size for all load/store instructions. The power and performance are evaluated by comparing the instruction count of Dhrystone 1.1 code with those of other micro-controllers.
꾸준한 증가추세를 보이고 있는 임베디스 시스템 시장에서는 많은 수의 어플리케이션을 위해서 마이크로 컨트롤러를 이용하고 있다. 이러한 어플리케이션을 위한 이상적인 마이크로 컨트롤로의 조건을 보면 다른 주변로직을 함께 집적하기 위해서 적은 면적을 차지하여야 하며 동시에 디자인 하기 쉬워야 하며 또한 밧데리의 수명을 연장할수 있도록 저전력을 소모하여야 하며, 미래의 제품으로도 확장하기 쉬울수 있도록 하기위해서 충분한 성능을 낼 수 있어야 한다. 임베디드 시스템에서 전체 전력소모의 대부분이 주변회로에서 소모되며, 특히 메모리의 경우는 프로세서와 뗄수 없는 관계에 있으면서 많은량의 전력을 소모하게 된다. 따라서 프로세서의 아키텍쳐를 정함에 있어서 메모리 엑세스 빈도수를 줄일수 있도록 하여야 한다. 이 논문에서 우리는 새로운 아키텍쳐를 제안함으로서 임베디드 시스템에 적합한 마이크로 컨트롤러를 설계하였다. 제안된 마이크로 컨트롤러는 16 비트의 고정된 명령어 길이를 가지고 있으며, 강력한 파워다운 모드를 제공하고, 메로리 데이타의 길이를 8-, 16- 그리고 32-비트로 가변적으로 적용할 수 있도록 하였다. 제안된 마이크로 컨트롤러의 성능및 전력소모는 Dhrystone 1.1 벤치마크 프로그램을 이용하여 다른 제품과 비교한다.
