3.1时序设计
在DS80C320单片机的资料里面只有外部接口的时序介绍，对于内部的信号执行则没有说明，因此需要重新规划，本软核对DS80C320的时序进行了详细的分析，按照黑盒子的思想，加入了流水线的技巧，对其时序的设计如下：
对于普通指令的执行过程，内部时序划分如下：

这是一条单字节单周期指令的执行过程，在C1的上升沿开始译码以及查找本指令的长度周期表，同时，数据总线上面是正在回写的上一条指令的结果；到了C2的上升沿，数据总线和地址总线的控制权就回到了本条指令的手里，这个时候地址总线用来发送需要读取的数据的地址，数据总线则做好从发送数据到接收数据的准备，这个动作由CPU控制模块完成；然后在C3的上升沿，被选中模块根据地址总线和控制总线读出相关数据并送入数据总线，在这以后的一个时钟长度的时间里面，ALU接到了数据，然后在C4的上升沿，开始执行数据处理，同时，CPU控制模块再次改变地址总线和控制总线的内容，并发布写信号，提示开始被选中读数的模块放弃对数据总线的控制权，以及被选中的存储结果的模块分析写入类型，作好接收数据的准备，ALU在计算完成之后就将结果放到数据总线，等待下一个周期的C1开始将结果写入相关位置；
总之，本设计充分利用了数据总线的资源和流水设计的技巧，将本来需要6个时序的操作简化为4个就完成了，时序紧凑，速度快；同时采用了分布式处理的思想，大大简化了CPU控制模块的功能，只发布控制信号，具体哪个模块需要执行什么功能由该模块自行根据控制信号来判断，有利于避免由于局部功能太过集中而造成的芯片局部过热的问题；
3.2指令长度周期表的设计
    指令长度表主要是用来控制取指令，以及辨别指令代码和指令参数；而指令周期表则主要是用来控制指令执行的时间，这两个表可以简化对指令执行的控制。一般这个过程由ROM模块根据已经读取的指令来查表，然后根据查表的结果和时序情况来处理分析，产生一系列控制信号，并发送给CPU控制模块，这样做的好处主要是避免CPU控制模块与指令以及数据打交道，减少其输入输出端口数目；
    指令长度周期表的设计是和读取方式息息相关的，本设计使用自己单独构建的表，并且一分为二，处理方式是为：index={lsb_3， ir[7:4]}，其中lsb_3的含义为：对于指令的低三位(ir(2 downto 0)) 规则为：8-F=>7,6-7=>6,0-5不变化。两个表使用相同的读取方式，这样既可以简化结构，将查找空间降低为7位，又可以提高查找速度；
3.3  PC异动编码的作用
    在单片机内部，PC是需要不停变化的，不仅所有的跳转类指令都需要改变PC的内容，而且中断类指令还需要完成PC的出栈以及入栈操作；因此，有些模型里面对PC的处理异常复杂，基本上是对每条指令详细规定PC的变化；本设计在这方面的处理采用了编码的技巧来提高速度；
首先分析编码的可能性，虽然很多指令可以改变PC的内容，但是对于PC来说，除了正常的加1操作，其它的变化方式只有如下几种：

其中pmem1和pmem2为指令参数，来自于ROM模块；PC_OUT为堆栈中的PC内容。
剩下的难题就是由谁来发出这个编码，对于所有的跳转类指令以及中断类指令，每条指令的跳转条件是不相同的，需要一一判断，本设计就巧妙的利用了ALU模块来处理这个编码，ALU模块计算的时候也是需要对操作进行判断的，因此，只要添加一小段代码就可以让其完成发送编码的功能；
PC编码的方式大大简化了PC模块的操作，使得程序更加规整；