【RISC-V设计-07】- RISC-V处理器设计K0A之CSR

【RISC-V设计-07】- RISC-V处理器设计K0A之CSR

1.简介

控制和状态寄存器（Control and Status Register，简称CSR）是用于控制和反映处理器核心状态及执行环境的特殊寄存器。RISC-V 架构中专门划分出了4K CSR 空间。这个单独定义的 CSR 空间为处理器的控制和状态管理提供了一个集中且明确的区域。它使得与处理器相关的各种配置和状态信息能够被高效地组织和访问。

其优势包括：

1. 提高了系统的可扩展性：新的功能和特性可以通过在 CSR 空间中添加新的寄存器来实现，而不会干扰现有的指令集架构。
2. 增强了编程的便利性：开发者能够通过统一的方式访问和操作与处理器相关的关键信息。

在 RISC-V 架构中，CSR 地址的划分具有明确的规则和特定的范围。

通常，CSR 地址被划分为不同的区域，以对应不同的功能和用途。一些地址范围可能被分配用于处理器的核心控制，如设置处理器的运行模式、中断控制等。另一些地址范围可能用于存储与性能监测相关的信息，如指令执行的周期数、缓存命中率等。

以常见的划分方式来说：

• 0x000 到 0x1FF 范围内的地址可能用于基本的处理器控制和状态信息。
• 0x200 到 0x3FF 可能用于与特定扩展功能相关的 CSR 。

但这种划分并非是绝对固定的，不同的 RISC-V 实现可能会根据具体的需求和设计进行微调。

在本设计中，CSR主要用于挂载核内中断控制器，通过这种方式，能够实现对外部中断输入的集中管理和控制。支持 16 个外部中断输入意味着系统具备了处理多种外部事件的能力。

2.顶层设计

3.端口说明

序号	端口	位宽	方向	说明
1	core_clk	1	input	内核时钟
2	core_rstn	1	input	内核复位信号，低有效
3	idu2csr_we	1	input	CSR读写总线，写使能
4	idu2csr_addr	12	input	CSR读写总线，地址
5	idu2csr_wdata	32	input	CSR读写总线，写数据