RV32I是32位基础整数指令集,它支持32位寻址空间,支持字节地址访问,仅支持小端格式(little-endian,高地址高位,低地址地位),寄存器也是32位整数寄存器.RV32I指令集的目的是尽量简化硬件的实施设计,所以它只有40条指令(备注,之前是47条指令,在最新的规范中,一些csr指令被放在扩展指令集中).这40条指令几乎能够模拟其它任何扩展指令(除了A扩展指令,因为原子指令需要硬件支持).如果用更简单的实现方式,比如对于ECALL和EBREAK指令,调用时候,系统总是自陷(trap)

总算解决一大心头之患了,比想象中容易,通宵两夜,刷完了十个实验,这个实验就是最后的了.感慨颇多.特地写篇总结. 想做一件事,就立马去做把.你会发现没那么困难,往往最大的困难,是心里的困难. 培养了HDL(Hardware Description Language)思维,并行,串行混合.它先是一个电路,再才是一个程序,电路为主,程序为辅,用RTL的思维去思考. 这个实验也不怎么难,就是一个大的模拟题,当年ACM给我良好的代码功底受益颇多. 能硬件级别揣摩CPU的一点点运行方式,但是还有很多疑问,需

The pragmatic programmers 一直在工作之余读些书,之前主要是纯英文版的计算机相关的算法,编译器,数学等,想通过读这些书来提高自己每日工作效能,结果收效甚微.一是,因为纯英文的书,阅读的慢,第二,也是最重要的一点,发现掌握的很慢,思前想后感觉可能是和工作的内容距离较远,两者不能互相辅助,第三,不能直接的回馈工作本身. 索性就换一换类型,最先入手的,是<agile software development-principles, patterns, and practices

传统的家用电器.手机行业在2018年给电子变压器领域产生重要的冲击性,现如今,智能医疗领域日渐增加,正好是R型医疗变压器行业转型的突破口. 近些年,在我国医疗器械领域因为一个新的科技进步和工程设计持续运用而慢慢发展,得到国家新政策的全力支持,加上在我国社会老龄化水平慢慢加重,平均诊疗消费支出持续提升等要素的影响下,我国医疗器械领域发展慢慢加速. 2017年,我国各种医疗卫生机构总数为98.66万家,这里面的医院总数为31056家,基层医疗机构为933024家,技术专业公共卫生服务组织为19896

1.MIPS寻址方式 MIPS架构的寻址模式有寄存器寻址.立即数寻址.寄存器相对寻址和PC相对寻址4种,其中寄存器相对寻址.PC相对寻址介绍如下: 1.1.寄存器相对寻址 这种寻址模式主要被加载/存储指令使用,其对一个16位的立即数进行符号扩展,然后与指定通用寄存器的值相加,从而得到有效地址. 通用寄存器GRP   +   16位立即数做符号扩展      =       有效地址 1.2.PC相对寻址 这种寻址模式主要被转移指令使用.在转移指令中有一个16位的立即数,将其左移2位并进行符号扩展

计算机组成 3 指令系统体系结构 3.6 MIPS指令简介 MIPS秉承着指令数量少,指令功能简单的设计理念.那这样的设计理念是如何实现的呢?在这一节,我们就将来分析MIPS指令的特点. 相比于X86指令所提供的动辄上千页的指令说明,MIPS指令只用这两页纸就可以说清楚了. MIPS指令的基本格式就分为这三种:R型,I型和J型. R型指的是寄存器型: I型指的是立即数型: J型指的是转移型. 我们用这张表对MIPS的指令进行不同纬度的分类,横轴是按照指令的格式分为R型.I型和J型,纵轴则是根据指

MIPS的32个寄存器 助记符 编号 作用 zero 0 恒为0 at 1 (assembly temporary)保留给汇编器使用 v0,v1 2-3 (values)子程序返回,即函数调用时的返回值 a0-a3 4-7 (arguments)子程序调用的前几个参数 t0-t7 8-15 (temporaries)临时变量,子程序使用时无需保存 t8-t9 24-25   s0-s7 16-23 (saved)子程序寄存器变量:子程序写入时必须保存 其值并在返回前恢复原值 k0-k1 26-2

华中科技大学 - 计算机组成原理 华中科技大学 - 计算机硬件系统设计 Microprocessor without Interlocked Pipleline Stages 无内部互锁流水级的微处理器 属于RISC MIPS指令格式 R型指令 6 bits 5 bits 5 bits 5 bits 5 bits 6 bits 000000 Rs Rt Rd shamt funct 第一源操作数 第二源操作数 目标操作数,保存结果 在移位指令中使用 指定指令的具体功能 三寄存器R型指令 add

上一篇计算机系统5-> 计组与体系结构2 | MIPS指令集(上)| 指令系统从顶层讲解了一个指令集 / 指令系统应当具备哪些特征和工作原理.这一篇就聚焦MIPS指令集(MIPS32),看看其汇编语句和机器语言是什么样子的. 参考资料: Computer Organization and Design the 5th Edition,即计算机组成与设计硬件软件接口第五版 龙芯杯MIPS指令系统规范手册 课件,由于是英文且只是老师的思路,所以是辅助参考 <计算机组成原理>谭志虎,HUST(

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.

1. 指令系统基本概念 指令集:一台机器所有指令的集合.系列机(同一公司不同时期生产):兼容机(不同公司生产) 指令字长:指令中包含的二进制位数,有等长指令.变长指令. 指令分类 根据层次结构:高级.汇编.机器.微指令 根据地址码字段个数:零.一.二.三地址指令 根据操作数物理位置 存储器-存储器(SS) 寄存器-寄存器(RR) 寄存器-存储器(RS) 根据指令功能:传送.算术运算.位运算.控制转移 指令格式:操作码+数据源+寻址方式 2. 寻址方式 指令寻址方式:顺序寻址,跳跃寻址 操作数寻址

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

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

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

CPU的基本结构: CPU的主要部件: ​ 运算部件.缓存部件.寄存器.控制器.时序部件 CPU的工作原理: ​ 主要功能:处理指令.执行操作.控制时间.数据运算 ​ 执行指令的流程:读取指令.指令译码.指令执行.后续工作 部件的控制方式: ​ 同步控制方式:每步操作都向统一的外部时序信号对齐,每步操作之间无交互: ​ 异步控制方式:每步操作都不需向统一的外部时序信号对齐,每步操作之间通过交互应答来实现协同: 外部连接与I/O控制任务 指令系统: 设计CPU的一般过程: ​ 指令系统 --- 数

使用Verilog搭建一个单周期CPU 搭建篇 总体结构 其实跟使用logisim搭建CPU基本一致,甚至更简单,因为完全可以照着logisim的电路图来写,各个模块和模块间的连接在logisim中非常清楚.唯一改变了的只有GRF和DM要多一个input PC端口,用来display的时候输出PC值:IFU同理多了一个output PC,用来把PC的值传给GRF和DM.其他的模块我都是直接对着logisim原封不动地用Verilog重新实现了一遍.目前支持指令集{addu.subu.ori.lw

参考计组实验测试指令 - 简书,添加了一些细节. 1.添加 bne指令 修改 ctrl.v       之后修改mipstestloopjal_sim.asm,mars dump 为 bnetest.dat   修改sccomp_tb   modelsim编译,模拟.信号添加sccomp_tb: u_ctrl -> i_bne ,npc,  pc   可见i_bne控制信号为1时,npc变为44.添加bne成功 2.添加jr指令 先看其格式.   R型指令. 故在ctrl.v如下修改.   ct

MIPS汇编学习 mips汇编不同于x86汇编,属于精简指令集,常见于路由器等一些嵌入式设备中. mips汇编没有对堆栈的直接操作,也就是没有push和pop指令,mips汇编中保留了32个通用寄存器,但是不同于x86汇编,mips汇编中没有ebp/rbp寄存器. mips每条指令都用固定的长度,每条指令都是四个字节,所以内存数据的访问必须以32位严格对齐,这一点也不同于x86汇编. 通过一个demo,用mips-linux-gnu-gcc编译,通过IDA远程调试,来理解mips汇编中的一些概念

完整执行一条指令所需要的时间 基本概念 指令周期,读取-执行周期(fetch-and-execute cycle)是指CPU要执行指令经过的步骤. 计算机之所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令:紧接着又是取指令,执行指令,如此周而复始,构成了一个封闭的循环.除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去. cpu执行完每条指令后,都会检测是否有中断信息. 指令周期 :CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和. CPU周期 :又称机器周期,CPU访问一

协处理器指令系统 协处理器共有68条不同的指令,汇编程序在遇到协处理器指令助记符时,都会将其转换成机器语言的ESC指令,ESC指令代表了协处理器的操作码. 协处理器指令在执行过程中,需要访问内存单元时,CPU会为其形成内存地址.协处理器在指令执行期间内利用数据总线来传递数据.80287协处理器利用I/O地址00FAH-00FFH来实现其与CPU之间的数据交换,而80387~Pentium系列芯片,则是利用I/O地址800000FAH-800000FFH来实现这两者之间的数据交换. 一．指令操作符