大三上学期开展了数字系统设计的课程,下学期便要求自己写一个单周期CPU和一个多周期CPU,既然要学,就记录一下学习的过程. CPU--中央处理器,顾名思义,是计算机中最重要的一部分,功能就是周而复始地执行指令.其实开始做这部分之前,想到CPU就觉得很麻烦,毕竟时计算机内部最重要的东西,但其实刨开来细看,也就慢慢地接受了,当然我现在也不能说是了如指掌,说简单,毕竟自己还处于学习阶段,甚至可能还没有入门.慢慢来吧,先从简单的开始,一步一个脚印,总能写成的.今天先写在具体写代码之前的思路和设计方案.

上一篇写的是基本的设计方案,由于考研复习很忙,不知道下一次什么时候才能打开博客,今天就再写一篇.写一写CPU中涉及到RAM的部件,如寄存器堆.数据存储器等. 大家应该在大一刚接触到计算机的时候就知道ROM.RAM了吧.但也记不得那些繁杂的名称,只知道ROM是只读存储器,RAM是可读写存储器.其实知道这些也就够了.CPU内寄存器堆.数据存储器等部件都是可读出可写入的部件,所以全部属于RAM,其实在ISE中是可以直接进行调用IP核来完成这些操作的,但今天暂且不谈IP核,或许后期会对IP核模块进行详细

自己动手写CPU 跳转至: 导航. 搜索 文件夹 1 处理器与MIPS 2 可编程逻辑器件与Verilog HDL 3 教学版OpenMIPS处理器蓝图 4 第一条指令ori 5 逻辑.移位与nop 6 移动 7 算术 8 转移 9 Load/Store 10 协处理器 11 异常 12 实践版OpenMIPS 13 小型SOPC 14 验证 15 移植uC/OS-II 16 附录A 教学版OpenMIPS各个模块的接口说明 17 附录B OpenMIPS实现的全部指令及相应机器码 18 參考文

将陆续上传新书<自己动手写CPU>,今天是第47篇. 9.7 ll.sc指令实现思路 9.7.1 实现思路 这2条指令都涉及到訪问链接状态位LLbit,能够将LLbit当做寄存器处理,ll指令须要写该寄存器,sc指令须要读该寄存器.同一时候,与对通用寄存器的訪问一样,对LLbit寄存器的写操作也放在回写阶段进行. ll指令在訪存阶段要读取数据存储器中指定地址的数据.还要设置对LLbit寄存器的写操作,写入的值为1,这个写操作会通过MEM/WB模块传递到回写阶段,终于实现对LLbit寄存器的写.

将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>.今天是第30篇.我尽量每周四篇 亚马逊的销售地址例如以下.欢迎大家围观呵! http://www.amazon.cn/dp/b00mqkrlg8/ref=cm_sw_r_si_dp_5kq8tb1gyhja4 China-pub的销售地址例如以下: http://product.china-pub.com/3804025 北发的销售地址例如以下: http://book.beifabook.com/Product/BookDetail.aspx?Pl

将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版),今天是第15篇,我尽量每周四篇 上一章建立了原始的OpenMIPS五级流水线结构,可是仅仅实现了一条ori指令,从本章開始,将逐步完好. 本章首先讨论了流水线数据相关问题.然后改动OpenMIPS以解决该问题.并在5.3节验证了解决效果.接着对逻辑.移位操作与空指令的指令格式.使用方法.作用进行了一一说明.在5.5节通过扩展OpenMIPS实现了这些指令,最后编写測试程序,对实现效果进行了检验. 5.1 流水线数据相关问题 我们在第4章实

将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版),今天是第17篇.我尽量每周四篇 5.4 逻辑.移位操作与空指令说明 MIPS32指令集架构中定义的逻辑操作指令有8条:and.andi.or.ori.xor.xori.nor.lui.当中ori指令已经实现了,本章要实现其余7条指令. MIPS32指令集架构中定义的移位操作指令有6条:sll.sllv.sra.srav.srl.srlv. MIPS32指令集架构中定义的空指令有2条:nop.ssnop. 当中ssnop是一种特殊类型的空操

将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版),今天是第21篇,我尽量每周四篇 6.2 移动操作指令实现思路 6.2.1 实现思路 这6条移动操作指令能够分为两类:一类是不涉及特殊寄存器HI.LO的指令,包含movn.movz:还有一类是涉及特殊寄存器HI.LO的指令.包含mfhi.mflo.mthi.mtlo.前一类非常好实现.基本思路与第5章实现逻辑.移位操作指令时类似,仅仅须要改动ID.EX模块就可以.后一类涉及到特殊寄存器HI.LO,须要为OpenMIPS加入HI.LO寄存器.

我们会继续上传新书<自己写CPU>(未公布),今天是12片,四篇 书名又之前的<自己动手写处理器>改为<自己动手写CPU> 4.3 验证OpenMIPS实现效果 4.3.1指令存储器ROM的实现 本节将验证我们的OpenMIPS是否实现正确,包括:流水线是否正确.ori指令是否实现正确.在验证之前,须要首先实现指令存储器,以便OpenMIPS从中读取指令. 指令存储器模块是仅仅读的.其接口如图4-7所看到的,还是採用左边是输入接口,右边是输出接口的方式绘制.这样便于理解

将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>,今天是第36篇,我尽量每周四篇 开展晒书评送书活动,在亚马逊.京东.当当三大图书站点上,发表<自己动手写CPU>书评的前十名读者,均可获赠<步步惊芯--软核处理器内部设计分析>一书,大家踊跃參与吧!活动时间:2014-9-11至2014-10-20 8.4.3 改动运行阶段的EX 模块 參考图8-6可知,EX模块须要添加一些接口,添加的接口描写叙述如表8-4所看到的. EX模块的代码主要改动例如以下,完整代码请參考本书附带光盘

我们会继续上传新书<q=%E8%87%AA%E5%B7%B1%E5%8A%A8%E6%89%8B%E5%86%99CPU&ie=utf-8&src=se_lighten_quotes_f" style="color:rgb(0,0,240); text-decoration:none; position:static; display:inline">自己动手写CPU>,今天是第39篇,我尽量每周四篇.可是近期已经非常久没有实现这个目标了,一

我们会继续上传新书<自己写CPU>(未公布).今天是18片,我每星期试试4 5.5 改动OpenMIPS以实现逻辑.移位操作与空指令 为了实现逻辑.移位操作与空指令(当中nop.ssnop不用特意实现,能够觉得是特殊的逻辑左移指令sll),仅仅须要改动OpenMIPS的例如以下两个模块. 改动译码阶段的ID模块.用以实现对上述指令的译码. 改动运行阶段的EX模块,使其依照译码结果进行运算. 5.5.1 改动译码阶段的ID模块 首先给出例如以下宏定义,都在文件defines.v中定义,读者能够在

我们会继续上传新书<自己写CPU>(未公布),今天是19片,我每星期试试4 5.6 測试程序1--測试逻辑操作实现效果 编写例如以下測试程序用于检验逻辑操作指令是否实现正确,文件名称命名为inst_rom.S,在本附带光盘Code\Chapter5_2\AsmTest\LogicInstTest文件夹下有測试程序源文件. .org 0x0 .global _start .set noat _start: lui $1,0x0101 # $1 = 0x01010000 ori $1,$1,0x0

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将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版).今天是第13篇.我尽量每周四篇 4.4 MIPS编译环境的建立 OpenMIPS处理器在设计的时候就计划与MIPS32指令集架构兼容,所以能够使用MIPS32架构下已有的GNU开发工具链.本节将说明怎样安装使用GNU开发工具链以及怎样制作Makefile文件.从而以更加方便.快捷.自己主动的方式对測试程序进行编译.并得到指令存储器ROM的初始化文件inst_rom.data. 4.4.1 VisualBox的安装与设置 GNU工具链要安装

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将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版).今天是第16篇.我尽量每周四篇 5.2 OpenMIPS对数据相关问题的解决措施 OpenMIPS处理器採用数据前推的方法来解决流水线数据相关问题. 通过补充完好图4-4原始的数据流图,加入部分信号使得能够完毕数据前推的工作,如图5-7所看到的.主要是将运行阶段的结果.訪存阶段的结果前推到译码阶段.參与译码阶段选择运算源操作数的过程. 图5-8给出了为实现数据前推而对OpenMIPS系统结构所做的改动.有两个方面. (1)将处于流水线运行

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将陆续上传新书<自己动手写CPU>,今天是第40篇,我尽量每周四篇,可是近期已经非常久没有实现这个目标了,一直都有事,不好意思哈. 开展晒书评送书活动,在q=%E4%BA%9A%E9%A9%AC%E9%80%8A&ie=utf-8&src=se_lighten_f" style="color:rgb(51,102,153); text-decoration:none; display:inline; position:static">亚马逊.