自己动手写Chapter1

背景:

处理器发展的同时可编程逻辑器件也在发展,在上面可以实现十分复杂的电路,比如处理器,现在有很多可以下载到可编程逻辑器件上的运行 的处理器eg:NiosII,OR1200,LeON3,OpenSparc等,称为软核处理器。

MIPS简介:

它是一款开源处理器,OpenMIPS结构的32位五级流水线标量处理器.可以使用MIPS编译开发,使用VHDL和Verilog HDL两种语言编写。

一.Chapter-1

1.

 

1.1 ISA的概念

1.1.1

1.1.2 根据ISA的不同将计算机分为CISC(复杂指令计算机)对应的0,1编码长度不一,RISC(精简指令计算机)每条对应的是固定的。

1.1.3

MIPS(Microprocessor without Interlocked piped stages)无内索流水线微处理器

1.1.4

 

1.1.5

1.1.6

MIPS32架构定义32个通用寄存器,使用S0,S1...S32表示,都是32位

1.16 字节次序

1.16 指令格式

指令集(逻辑指令集-and,or,ori...,移位操作指令,sll,sllv,等,)

1.17 寻址方式

MIPS32架构的寻址方式有四种

分别是寄存器寻址,立即数寻址,寄存器寻址,和PC相对寻址

其中寄存器寻址,PC相对寻址的介如下

1.18 协处理器 CPO

协处理器用来表示处理器的一个可选部件,负责处理指令集的某个扩展,拥有与处理器相对独立的寄存器

MIPS架构提供最多四个协处理器

CP0~CP3

CP0----------------------------->系统控制,eg:配置CPU工作状态,高速缓存控制,异常控制,存储管理单元控制等。

CP1,3----------------------------->浮点处理单元

CP2——————————>被保留用于特定实现

1.19

异常

1.20(简要摘要)

本书目标实现一款兼容MIPS32指令集架构处理器。命名OpenMIPS,用verilogHDL编译后的代码下载到FPGA芯片上

组成实际的硬件电路

教学版,要求尽量简单,eg:在一个时钟周期就可以取到指令,完成存储,加载数据,比较理想化,流水线运行

实践版,在教学版上实现Wishbone总线接口,这样就可以将其挂在Wishbone总线上,从而可以使用

SDRAM,FLASH,GPIO,UART,LCD等模块的控制器,成为一个实际作用 的处理器

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