MIPS 架构流水线处理器的设计与实现

原创 已于 2022-05-15 00:41:24 修改 · 706 阅读 · 4 ·
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于 2020-09-17 01:24:39 首次发布
本文档详细介绍了MIPS架构的流水线处理器设计过程，包括取指、译码、执行、访存和写回等阶段。通过实例展示了如何进行硬件描述，并提供了源代码和完整文档的Github链接，适合计算机组成原理学习者参考。

该项目系笔者大二时计算机组成课的课程设计，源代码及完整文档请移步 Github 仓库。

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32位MIPS流水线CPU设计
m0_51320209的博客
09-28 3052
32位MIPS流水线CPU设计（vivado）
MIPS流水线CPU设计（武汉大学计算机学院专用）
06-22
本文围绕着指令执行过程中需经历的五个阶段，详细描述了处理器中各阶段的逻辑设计及其相关功能模块的设计。这五个阶段包括：取指令阶段IF，指令译码阶段ID，指令执行阶段EXE，存储器读写阶段MEM，寄存器写回阶段WB。相关模块包括：程序存储器imem，控制单元controller，寄存器堆regfile，算术逻辑单元alu，数据存储器dmem。在完成了CPU的整体逻辑设计后，通过Modelsim仿真软件在所设计的CPU上运行了测试程序，测试输出波形表明了处理器逻辑设计的正确性。
第6讲-MIPS处理器（4）流水线及其冒险
宝藏Coder的空间
03-22 3733
上岸
什么是MIPS架构？RISC-V架构？有什么区别？【超详细初学者教程】
猫头虎技术团队：授渔优于赠鱼，兴趣引领智慧，探索之乐尤显珍贵。商务合作+：Libin9iOak ，万粉变现+：优快云WF，猫头虎承诺每年免费为100名C站创作者做账号流量诊断服务！全网搜：猫头虎技术团队，点击文章底部名片或直接私信我一切皆可谈，快找虎哥！
09-01 1566
什么是MIPS架构？RISC-V架构？有什么区别？【超详细初学者教程】MIPS和RISC-V都是精简指令集(RISC)处理器架构，但存在显著差异。MIPS是1981年提出的商业架构，具有固定长度指令、32个通用寄存器等特点，在教育领域广泛应用。RISC-V是2010年推出的开源架构，采用模块化设计，支持多种位宽（32/64/128位），在IoT、AI等领域快速发展。两者核心区别在于：MIPS是闭源商业授权，而RISC-V完全开源免费；MIPS架构固定，RISC-V可灵活扩展。
MIPS五级流水线CPU(verilog实现)
12-07
计算机组成原理课程实验：一个MIPS五级流水线CPU 内含全部源代码和实验文档，verilog实现，开发平台为ISE
北航961计算机组成-MIPS流水线处理器
GuNingan的博客
08-01 1612
以生活中的流水线为例，洗衣房洗衣服分为以下几步：1. 洗涤，2. 烘干，3. 熨整。如果每批衣服都完成以上三步才开始洗下一批衣服，会造成大量的资源浪费。如果上一批衣服在烘干的时候下一批衣服能够开始洗涤，就可以提高资源利用率。MIPS流水线CPU的思想原理正是基于这种朴素的思想。图1 串行洗衣房图2 并行洗衣房IF：取指，PC自增ID：指令译码，读寄存器EX：运算MEM：读写数据存储器WB：写回寄存器。
基于Verilog与Python的MIPS流水线处理器设计与实现：集成冒险检测与数据转发机制
最新发布
11-16
MIPS架构处理器流水线设计实现，集成数据冲突检测与转发机制 本设计完整呈现了采用五级流水线架构的MIPS处理器实现方案，重点解决了处理器流水线中常见的数据冲突问题。通过精心设计的冲突检测单元，系统能够实时...
### 【计算机体系结构】基于Logisim的单周期MIPS硬布线处理器设计与实现：教学与研究中的应用
06-01
文章重点阐述了单周期MIPS处理器的设计原理，包括指令集的分类（R型、I型、J型）、数据通路的构建（寄存器文件、ALU、内存接口等组件）和硬布线控制器的实现（逻辑门与组合逻辑电路）。随后，详细描述了在Logisim中...
MIPS流水线的设计与实现
06-18
MIPS流水线的设计与实现是计算机体系结构中的一个重要课题，它涉及到处理器性能优化和硬件资源的有效利用。 在MIPS流水线中，通常包括五个主要阶段：取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、内存访问（MEM）和写回...
基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计【100013168】
08-11
本次课程设计主要实现的是 Openmips 处理器，是一款具有哈佛结构的 32 标量处理器，兼容 MIPS32 Relerase1 指令集的结构，这样的好处是可以使用现有的 mips 编译环境实现，如 GCC 编译器等，具体的设计目标如下： ...
MIPS流水线的设计与实现.pdf
06-17
本资源为流水线MIPS的设计与实现，基于verilog设计，如有需要请下载。
MIPS五级流水线CPU+cache设计
06-29
verilog编写的MIPS五级流水线，实现四十余条指令，使用512B的一级数据cache（高速缓存）。附带测试程序与说明文档。
MIPS多周期流水线CPU设计
06-29
计算机组成原理课程作业：使用verilog完成 1、完成四十余条MIPS指令； 2、使用五级流水线； 3、单发射，无cache，无分支预测，使用延迟槽； 4、含测试代码和说明文档。
Pipelined-Mips-Cpu:流水线式Cpu | ZJU计算机架构2015
05-26
## Cumputer架构### MIPS嵌入式CPU ZJU CA 2015 Lab1单周期MIPS CPU，控制器模块具有冗余。 Lab2带有危险的流水线CPU，在顶部和控制器上使用新结构。 Lab3带有停顿的流水线CPU。 （一团糟） Lab4流水线CPU添加转发。 （使用新结构）
FPGA流水线MIPS指令集CPU
07-07
这是一个基于MIPS指令集的五级流水线CPU设计代码，该设计部分代码在单周期中，请自行下载，请在使用代码前阅读博文。
山大计算机计组课设模型机设计（微程序&硬布线）
04-27
山东大学计算机计组课设模型机设计，用微程序和硬布线两种方式同时实现，里面含有线路连接图和相关的ram或rom指令
mips的旁路_64位MIPS指令处理器的流水线设计
weixin_42492543的博客
12-24 1250
1 引言随着集成电路设计和工艺技术的发展，嵌入式系统(SOC)已经在PDA、机顶盒、手机等信息终端中被广泛应用。他不仅减小了电路尺寸，而且具有成本低廉，可靠性高，功耗低等优点。可以说嵌入式系统是未来集成电路发展的方向。而作为嵌入式系统核心的微处理器，是SOC不可或缺的“心脏”，微处理器的性能直接影响整个SOC的性能。为了提高CPU的效率和指令执行的并行性，现代微处理器已经广泛采用流水线设计，对于一...
MIPS五级流水线CPU设计（暂不考虑数据冒险和控制冒险）
qq_40268672的博客
07-20 1851
`timescale 1ns / 1ps ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Company: // Engineer: // // Create Date: 2020/07/19 19:57:45 // Design Name: // Module Name: MIPS // Project Name: // Target Devices: // Tool V
计算机结构-----五级流水线设计MIPS
m0_63691156的博客
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个人学习
Verilog实现的MIPS流水线处理器设计与优化
根据标题“MIPS流水线CPU”和描述“支持22条MIPS指令用Verilog编写的流水线处理器，处理思想为流水线设计”，我们可以了解到以下几点： - 设计的是一个基于MIPS指令集架构的处理器。 - 实现了22条MIPS指令，这些...
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