cpu设计实战,verilog

2024-11-01

自己动手写CPU（基于FPGA与Verilog)

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.

verilog实现的16位CPU设计

verilog实现的16位CPU设计整体电路图 CPU状态图 idle代表没有工作,exec代表在工作实验设计思路五级流水线,增加硬件消耗换取时间的做法. 具体每一部分写什么将由代码部分指明. 完整代码 headfile.v 头文件定义.包含整个工程中的特殊变量定义.后文中只用到gr0到gr3部分,因此该部分没写gr4到gr7,有需要的同学请自行加上. `ifndef HEADFILE_H_ //State for CPU `define idle 1'b0 `define exec 1'

几本不错的CPU设计以及VLSI的书籍

1. Microprocessor Design Principales and Practrices with VHDL 特点:电路与VHDL一一对应,比较清楚,而且还用MAX+plus进行仿真 2. VLSI概论谢水瑞比较简单和清楚 3. The designer's guide to VHDL 3rd Peter J.Ashenden 例子比较多 4. CPU Design : Answers to FAQ springer 5. Verilog数字系统设计-RTL综合.测试平台与验

单周期CPU设计的理论基础

写在前面:本博客内容为本人老师原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:http://www.cnblogs.com/acm-icpcer/p/9291767.html 1.指令集设计: CPU的指令类型根据其操作的不同,可以分为下面七类. (1)计算类指令(Computational) 计算类指令用于执行算术操作,乘/除,逻辑操作和对寄存器进行移位操作.这些指令有

单周期cpu设计代码解读

目录写在前面单周期cpu设计代码讲解概念回顾 Verilog代码讲解写在前面欢迎转载,转载请说明出处. 单周期cpu设计代码讲解概念回顾一.电子计算机的部件分为:中央处理器(cpu).内部存储器(Memory).输入/输出(I/O)设备,以及连接它们的总线(Bus).下图为图示,注意色块的区分. 二.cpu 又包括控制器(Controller)和数据通路(Data Path).下图为图示,注意色块区分. 三.控制器分为主控(Main Control)和局控(Local Cont

[.NET领域驱动设计实战系列]专题二：结合领域驱动设计的面向服务架构来搭建网上书店

一.前言在前面专题一中,我已经介绍了我写这系列文章的初衷了.由于dax.net中的DDD框架和Byteart Retail案例并没有对其形成过程做一步步分析,而是把整个DDD的实现案例展现给我们,这对于一些刚刚接触领域驱动设计的朋友可能会非常迷茫,从而觉得领域驱动设计很难,很复杂,因为学习中要消化一个整个案例的知识,这样未免很多人消化不了就打退堂鼓,就不继续研究下去了,所以这样也不利于DDD的推广.然而本系列可以说是刚接触领域驱动设计朋友的福音,本系列将结合领域驱动设计的思想来一步步构建一个网

[.NET领域驱动设计实战系列]专题十一：.NET 领域驱动设计实战系列总结

一.引用其实在去年本人已经看过很多关于领域驱动设计的书籍了,包括Microsoft .NET企业级应用框架设计.领域驱动设计C# 2008实现.领域驱动设计:软件核心复杂性应对之道.实现领域驱动设计和Asp.net 设计模式等书,但是去年的学习仅仅限制于看书,当时看下来感觉,领域驱动设计并没有那么难,并且感觉有些领域驱动设计的内容并没有好的,反而觉得有点华而不实的感觉,所以去年也就放弃了领域驱动设计系列的分享了,但是到今年,在博客园看到还是有很多人写领域驱动的文章,以及介绍了领域驱动设计相关的

[.NET领域驱动设计实战系列]专题一：前期准备之EF CodeFirst

一.前言从去年已经接触领域驱动设计(Domain-Driven Design)了,当时就想自己搭建一个DDD框架,所以当时看了很多DDD方面的书,例如领域驱动模式与实战,领域驱动设计:软件核心复杂性应对之道和领域驱动设计C# 2008实现等书,由于当时只是看看而已,并没有在自己代码中进行实现,只是初步了解一些DDD分层的思想和一些基本概念,例如实体,聚合根.仓储等概念,今年有机会可以去试试面试一个架构岗位的时候,深受打击,当面试官问起是否在项目中使用过DDD思想来架构项目时,我说没有,只是了解

响应性web设计实战总结(二)

响应性web设计实战总结(二) 阅读目录背景知识: Gulp-less安装及配置如下对响应性web总结,之前总结过2篇文章:可以看如下: http://www.cnblogs.com/tugenhua0707/p/4147569.html http://www.cnblogs.com/tugenhua0707/p/4598657.html 今天我们再来讲解下对于移动端,我们如何开发: 回到顶部背景知识针对移动端css媒体查询的开发,需要针对不同的手机写不同的媒体查询, 如下css代码:

响应性web设计实战总结

响应性web设计实战响应性web设计的理念是:页面的设计与开发应当根据用户行为与设备环境(包括系统平台,屏幕尺寸,屏幕定向等)进行相应的响应及调整.具体的实践方式由多方面组成,包括弹性网格和布局,图片,css Media(媒体查询)使用等. 一:布局方式有如下几种: 1. 固定布局:固定布局以PX(像素)作为单位的,在PC端,设计稿多少PX就写多少PX,前几年都是这种布局,常见的是以960px或者1000px来设计的,但是这样设计有如下缺点: 1.页面很死板,在更大的屏幕上,页面左

串行CPU设计

一.概述串行CPU工作流程串行CPU的时序流程如下图所示:取指.译码.执行.回写. 其中,取指.回写是与存储器打交道:而译码与执行则是CPU内部自个儿的操作. 我们究竟想要CPU干什么? CPU的最终目的不是计算,不是把计算结果存储在通用寄存器中.CPU的最终目的应该是按照次序不断的修改存储设备的存储内容. 利用CPU来显示,来唱歌······只有CPU把计算的结果存放在存储设备中的时候(姑且把修改特殊功能寄存器的值也看做是修改存储器的内容),才能实现这些功能.正如假设霍金有个很好的

Hbase设计实战

Hbase设计实战本文通过一个游戏公司客户实际案例的讲解,分析了 Hbase 表设计及开发在实际案例中的运用,对比了不同的 Hbase 设计考量对客户端访问模式及检索性能的差异.读者通过案例中 Hbase 表设计模式可以更深刻的理解 Hbase 原理及设计,并且熟悉 Hbase 客户端开发的思路及实现. 1.概述由上期文章介绍的 Hbase 的整体架构及检索的时间复杂度分析我们可以看出,行键.列簇等的设计及数据存储决定了 Hbase 总体的性能及执行查询的效率,很多使用 Hbase 的项目及

NET 领域驱动设计实战系列总结

NET 领域驱动设计实战系列总结一.引用其实在去年本人已经看过很多关于领域驱动设计的书籍了,包括Microsoft .NET企业级应用框架设计.领域驱动设计C# 2008实现.领域驱动设计:软件核心复杂性应对之道.实现领域驱动设计和Asp.net 设计模式等书,但是去年的学习仅仅限制于看书,当时看下来感觉,领域驱动设计并没有那么难,并且感觉有些领域驱动设计的内容并没有好的,反而觉得有点华而不实的感觉,所以去年也就放弃了领域驱动设计系列的分享了,但是到今年,在博客园看到还是有很多人写领域驱动的

网页设计实战3 ufo类型的科技网页如何实现

网页设计实战3 ufo类型的科技网页如何实现一.总结一句话总结:基础的图片素材就是如何几张图片,这个效果只是通过jquery或者js让那个png图片旋转起来了,如此而已.其实核心就是一个transform的rotateY属性而已. 二.ufo类型的科技网页如何实现 1.相关知识基础的图片素材就是如何几张图片: 说明这个效果只是通过jquery或者js让那个png图片旋转起来了 2.代码 index.html <!DOCTYPE html> <html><head&g

Java生鲜电商平台-电商中海量搜索ElasticSearch架构设计实战与源码解析

Java生鲜电商平台-电商中海量搜索ElasticSearch架构设计实战与源码解析生鲜电商搜索引擎的特点众所周知,标准的搜索引擎主要分成三个大的部分,第一步是爬虫系统,第二步是数据分析,第三步才是检索结果.首先,电商的搜索引擎并没有爬虫系统,因为所有的数据都是结构化的,一般都是微软的数据库或者 Oracle 的数据库,所以不用像百度一样用「爬虫」去不断去别的网站找内容,当然,电商其实也有自己的「爬虫」系统,一般都是抓取友商的价格,再对自己进行调整. 第二点,就是电商搜索引擎的过滤功能其实比

Java生鲜电商平台-SpringCloud微服务开发中的数据架构设计实战精讲

Java生鲜电商平台-SpringCloud微服务开发中的数据架构设计实战精讲 Java生鲜电商平台: 微服务是当前非常流行的技术框架,通过服务的小型化.原子化以及分布式架构的弹性伸缩和高可用性,可以实现业务之间的松耦合.业务的灵活调整组合以及系统的高可用性.为业务创新和业务持续提供了一个良好的基础平台.本文包括下面若干内容. 1.微服务技术框架中的多层数据架构设计 2.数据架构设计中的要点 3.要点1:数据易用性 4.要点2:主.副数据及数据解耦 5.要点3:分库分表 6.要点4:多源数据

Verilog HDL语言实现的单周期CPU设计（全部代码及其注释）

写在前面:本博客为本人原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:http://www.cnblogs.com/acm-icpcer/p/9289857.html (1)shift: module shift (d,sa,right,arith,sh); :] d; :] sa; input right,arith; :] sh; :] sh; always @* b

cpu设计过程

一款CPU是如何设计出来的? 前面一段,我们了解了芯片的制造过程,也就是如何从沙子中提取硅.把硅切成片,在片上通过离子注入实现PN结.实现各种二极管.三极管.CMOS管.从而实现千万门级大规模集成电路的大致流程.接下来,我们继续了解一下,一款CPU是如何设计出来的.集成电路设计一般分为模拟IC设计.数字IC设计以及数模混合等.而数字IC设计,比如设计一款ARM Soc CPU芯片的基本流程如下: 1)设计芯片规格:根据需求,设计出基本的框架.功能.模块划分.有些复杂的芯片可能还需要建模.使用MA

单周期CPU设计

终于有点时间了,恰好多周期的设计也已经完成,其实只想写写多周期的,无奈单周期补上才好,哈哈哈~ —————+—————黄金分割线—————+————— 首先要理解什么叫单周期CPU(与后面多周期CPU对比)单周期CPU指的是一条指令的执行在一个时钟周期内完成,然后开始下一条指令的执行,即一条指令用一个时钟周期完成. 单周期CPU的功能:能够实现一些指令功能操作.需设计的指令与格式如下: ==>算术运算指令 (1)add rd , rs, rt (说明:以助记符表示,是汇编指令:以代码表示,是机

计数器的原理，设计及verilog实现

若计数器由n个触发器组成,则计数器的位数为n,所能计数的最大模数为2的n次幂.以下为同步二进制加法计数器电路; 驱动方程:状态图状态方程(此时的Q0,Q1为上一次状态值): 下例是同步4位2进制计数器的设计:该计数器具有异步清零,同步置数的功能,具有时钟端:clk;置数端:s;清零端:r:使能端:en;置数端: d[3:0];输出端:q [3:0];进位端:co. module counter(clk,co,q,r,s,en,d); input clk,r,s,en; // 时钟,清零端,置数

计组CPU设计实验关键材料和关键设计

我记得这是2016春季学期搞得,参考和学习了很多别人的东西,这里小小的总结一下,逻辑性还不是太强,还需要好好整理首先是指令集 CPU架构外部接线架构指令格式机器状态自动机这部分忘了,汗这部分也忘了忘了忘了回写逻辑计组物理实验所用 μAi表示微地址的一个bit,i表示哪一位上述机器的指令译码逻辑图寄存器译码逻辑图该机器下微程序设计示例上述微程序地址对应指令为关于74LS299B 一些概念解释实现流水线CPU的关键是如何解决冲突在我们之前的测试中可以看到,指令之间加

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