跳转和流水线暂停

最新推荐文章于 2023-10-09 22:04:00 发布

打工仔1111

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分类专栏： RISC-V处理器设计文章标签： fpga开发

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/DimplesLee/article/details/128067747

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注意：学习笔记，重点记录，后续会进行修改，参考《从零开始写RISC-V处理器》。

跳转就是改变PC寄存器的值。又因为跳转与否需要在执行阶段才知道，所以当需要跳转时，则需要暂停流水线(正确来说是冲刷流水线。流水线是不可以暂停的，除非时钟不跑了)。

其中长方形表示的是时序逻辑电路，云状型表示的是组合逻辑电路。在执行阶段，当判断需要发生跳转时，发出跳转信号和跳转地址给ctrl(ctrl.v)模块。ctrl模块判断跳转信号有效后会给pc_reg、if_id和id_ex模块发出流水线暂停信号，并且还会给pc_reg模块发出跳转地址。在时钟上升沿到来时，if_id和id_ex模块如果检测到流水线暂停信号有效则送出NOP指令，从而使得整条流水线(译码阶段、执行阶段)流淌的都是NOP指令，已经取出的指令就会无效，这就是流水线冲刷机制。

ctrl.v的输入输出信号如下表所示：