CPU五级流水线工程（带Hazard）

最新推荐文章于 2025-09-07 08:30:00 发布
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本项目为计算机组成原理课程的一部分，详细介绍了如何在五级流水线中处理各种hazard，包括结构hazard、数据hazard和控制hazard，并提供了完整的CPU架构图及指令集。

工程简介：
计算机组成原理课程Project——五级流水线hazard处理

思路说明：
CPU架构图：
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CPU指令集：
这里写图片描述
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代码在这里：cpu_hazard

5级流水线CPU
12-24
5级流水线CPU，处理了data hazard，验收过了啦
五级流水线CPU完整设计（包括control hazard和data hazard处理）
06-18
建议师弟师妹们还是要自己写，完整地理解好CPU设计的思路，不要直接在网上找到就抄。http://blog.youkuaiyun.com/c602273091/article/details/35883557 大家可以到师兄博客看一下hazard解决的思路分析。
【计算机组成原理】硬核解析：指令流水线中的数据冒险（Data Hazard）——从是什么、为什么到怎么办
最新发布
小李独爱秋的博客
09-07 1082
本文深入解析了CPU指令流水线中的数据冒险问题。数据冒险分为三类：写后读（RAW）、读后写（WAR）和写后写（WAW），其中RAW最为常见。文章以MIPS流水线为例，详细分析了数据冒险的产生机制，并提出了三种解决方案：硬件层面的流水线停顿和数据旁路技术，以及软件层面的编译器优化（指令重排序和插入nop）。文中还介绍了现代处理器采用的乱序执行和寄存器重命名技术，这些高级方法能从根本上解决数据冒险问题。通过多层次的解决方案，计算机体系结构设计在硬件复杂性、性能和成本之间实现了精妙平衡。
CPU五级流水线
03-18
CPU 五级流水线 计算机组成原理课设。CPU 五级流水线 计算机组成原理课设
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
五级流水线CPU设计Verilog代码VIVADO仿真
xiakunpei123的博客
12-09 3038
基于FPGA的简单的五级流水线CPU，支持基本的运算，跳转，数据存储与传送等基本指令，解决流水线cpu中的控制相关和数据相关的问题。 - 根据五级流水的五个阶段（取指，译码，执行，执行，访存，写回），将整个cpu分为五个子模块分别编码实现，然后封装在顶层模块里。 - 在五个子模块中又分别对alu（运算模块），cu（控制模块），bru（跳转处理模块）等更小的子模块进行封装。 - 由于流水执行，跳转指令在译码阶段被识别时，下一条指令已经取指开始执行，如不处理，会导致寄存器值被更改，即控制相关问题。采用在
darkriscv.rar_cpu架构_riscv cpu core_五级cpu_五级流水线_流水线
07-15
五级流水线的设计对硬件要求较高，因为它需要更多的硬件资源来保持各阶段的同步，并解决诸如数据依赖（Data Hazard）和控制依赖（Control Hazard）等问题。数据冲突可能会导致流水线阻塞，而控制流变化则可能导致...
Hazard（CPU五级流水线改进版本）
03-19
总结来说，Hazard（CPU五级流水线改进版本）主要关注如何优化五级流水线的性能，通过处理数据、控制和结构Hazards，结合预测执行、动态调度、多发射和寄存器重命名等技术，提高CPU的执行效率和并行度，降低延迟，...
CPU五级流水线verilog源代码
06-30
使用了verilog写的五级流水线。处理过了hazard，还有stall。
cpu-五级流水线
03-19
用Xilinx-ISE编写的CPU代码
RISC五级流水线CPU设计verilog仿真
diaojiangxue的博客
03-29 4455
名称：RISC_v五级流水线CPU设计verilog仿真软件：Quartus/modelsim语言：verilog本文实现的CPU是一个五级流水线的精简版CPU(也叫PCPU，即pipeline)，包括IF(取指令)、ID(解码)、EX(执行)、MEM(内存操作)、WB(回写)。指令集：RISC指令集大小：2^5 = 32数据宽度：16bit数据内存：2^8×16bit = 256个16bit指令内存：2^8×16bit = 256个16bit通用寄存器：8×16bit。
cpu.zip（5级流水线结构的CPU实现）
05-25
一个 5 级流水线结构的简单 CPU的实现。TinyMIPS 的流水线共分为五级，对应五个功能模块，分别为 IF（取指令）、ID（译码）、 EX（执行）、MEM（访存）、WB（写回）。而这五个流水级分别对应 CPU 处理指令时的 五个步骤：IF 级负责从存储器（内存或缓存）中取出指令；ID 级负责将指令译码，并从寄 存器堆取出指令的操作数；EX 级负责根据译码结果执行对应的 ALU 操作；MEM 级负责处 理可能产生访存请求的指令，向存储器（内存或缓存）发送控制信号；WB 级负责将指令的 执行结果写回寄存器堆。
16位5级流水线CPU设计
05-17
使用Verilog实现16位5级流水线CPU设计
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。
8位无Cache的5段流水CPU
06-08
参考《16位5级流水无cache实验CPU课程设计实验要求》文档及其VHDL代码，在理解其思想和方法的基础上，将其改造成8位的5级流水无cache的实验CPU，包括对指令系统、数据通路、各流水段模块、内存模块等方面的改造。利用VHDL语言编程实现，并在TEC-CA平台上进行仿真测试。为方便起见，后续16位5级流水无cache实验CPU简记为ExpCPU-16，而8位的则记为ExpCPU-8。 对于内存模块的改造，可以采用两种方式：（1）利用TEC-CA平台上的16位RAM来存放8位的指令；（2）不用该16位的内存模块，独立设计一块8位的RAM。 时间允许的情况下，进行一些额外的、探索性的改造。例如，此5段流水模块之间，并没有明显地加上流水寄存器，可以考虑在不同模块间加上流水寄存器。此外，可以探索从外部输入指令，而不是初始化时将指令“写死”在RAM中；或者探索5段流水带cache的CPU的设计。各组亦可根据实际情况来做一些创新性的探索。 包含实验文档
探索五级流水线架构与性能：CPU实验无cache深入解析
weixin_42497762的博客
04-27 1646
数据冒险（Data Hazard）发生在当后续指令依赖于前面指令计算结果的情况下，由于流水线的分割，这些依赖的指令之间可能会发生时间上的冲突。数据冒险主要分为以下几种类型：真数据冒险（True Data Hazard）：后续指令直接需要前一条指令的结果作为输入。名义数据冒险（Name Data Hazard）：由于寄存器重名导致的冲突。输出数据冒险（Output Data Hazard）：当前指令写回结果之前的指令尝试读取该结果。吞吐量是指在单位时间内流水线完成的平均任务数。
处理器五级流水线
liuhandd的博客
04-15 1859
每次计算必定是一个闭环的过程，有取就会有放回 1. 取指（Instruction Fetch） 指令取指：将指令从存储器中读取出来的过程。 2. 译码（Instruction Decode） 指令译码：将取出来的指令翻译的过程，经过译码以后，得到指令需要的操作数寄存器索引。可以通过此索引从通用寄存器组中将操作数读出。 3. 执行（Instruction Execute） 指令译码后，所需要进行的计算类型都已得知，并且已经从通用寄存器组中读取出所需的操作数，接下来就是指令执行，是指对指令进行真正运算的过程。
MIPS-5级流水线CPU
热门推荐
weixin_43877853的博客
12-31 1万+
一、流水线CPU 流水线CPU就是指将一条分解为多步，在同一周期内进行多条指令的同时执行。MIPS五级流水线就是将指令分为：取指(IF)，译码(ID)，执行(EX)，访存(MEM)，写回(WB)五个阶段。举个例子： 比如第二条指令lui $t2,0x2100 在流水线CPU中执行的就是 可以看到在200-300ns的周期里，IF阶段取到0x00400004处的指令，300-400ns，这条指令到了ID阶段，而IF阶段执行下一条指令。400-500ns，执行这条指令，ALU的结果为0x2100
CPU设计实战-第一条指令ori的实现即最简单的五级流水线的实现
m0_55502433的博客
02-01 2067
defines.v此文件定义了下面模块中所用到一些宏定义，如常用的数据宽度，数据长度以及指令码的定义。使用头文件只需在模块最前面加上`include"defines.v"//全局//指令//AluOp//AluSel//指令存储器inst_rom//通用寄存器regfile。
探索Hazard CPU五级流水线的改进之路
在“Hazard（CPU五级流水线改进版本）”中，所提及的改进可能涉及对这些冒险问题的缓解或解决措施。改进措施可能包括但不限于： - **流水线暂停（Stall）：** 当检测到数据冒险时，流水线可以在某些阶段暂停，直到...
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