综合考虑8位MCU的发展前景和RISC体系结构的特点,充分利用EDA工具的强大功能,本论文课题采用自顶向下的设计方法,独立开发出一款具有自主知识产权、性价比较高的8位RISC MCU,并且将其CPU部分开发成可综合的软核,并且根据用户需要还可以对外围电路进行不同的配置。本论文所设计的一款8位RISC体系结构的MCU,其主要特点是:采用哈佛体系结构;指令长度为固定的13位,一共有54条指令,绝大部分指令为单周期指令,有利于简化编程,以及节省芯片面积,硬件实现;在设计中采用两级流水线;集成了32×8bit的SRAM和1k×13bit的ROM;具有休眠唤醒功能;具有看门狗复位功能;有多个可编程使用的I/O端口。本论文对整个MCU芯片的体系结构设计、指令集设计和各个主要模块设计进行了详细的论述。论文实现了系统的Verilog HDL描述,经FPGA验证,整个系统工作正常,工作频率可以达到72MHz。最后基于CSMC 0.5um工艺完成了整个芯片的逻辑综合、布局布线、版图设计和验证,芯片后仿真时工作频率可以达到65MHz。