/OpenMIPS

计算机组成原理课程设计内容，设计一个兼容MIPS32指令集架构的处理器——OpenMIPS（五级流水结构），并增加IO模块（人机交互式），解决数据依赖问题

Primary LanguageVerilog

前言

  实现了一个 32 位的五级流水 RISC 指令集的 CPU。一共设计了 9 条指令以及 IN、OUT 指令，IO 模块实现人机交互，并可以停顿流水线运作（通过D锁存器保存状态，同时解决数据依赖问题），拨动开关可以恢复运作流水线。

  觉得此项目不错的小伙伴，记得 star~。

实现的指令集

  • LW，数据加载
  • SW，数据存储
  • ADD，加法
  • SUB，减法
  • AND，逻辑与
  • OR，逻辑或
  • SLT，条件置位
  • BEQ，相等则跳转
  • J，无条件跳转
  • IN，外界输入（采用LED数码管显示）
  • OUT，外界输出（采用LED数码管显示）

系统结构图

五级流水结构图

总结

  刚开始对 verilog 语言进行熟悉，了解组合电路与时序电路的不同，以及思考每个模块应该是什么电路。在设计时，遇到了许多的麻烦，通过一步步地排查，最终得到想要的结论。在平时学习时，对于流水级的执行过程不是非常理解，但是通过本次项目，加深了理解，并有了一些自己的改进，实践是检验真理的唯一标准。

参考文献

  1. 《自己动手写CPU》
  2. 计算机组成与设计：硬件/软件接口（原书第 5 版）