五级流水线CPU设计

已于 2023-06-02 13:45:46 修改
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于 2023-06-02 13:43:22 首次发布
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西北工业大学计算机组成与系统结构实验课

开源代码: https://github.com/LC044/CPU
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单周期指令CPU

单周期CPU设计

支持R型指令的单周期CPU

  • 32位MIPS R型指令
  • 支持addu，subu，add，and，or，slt指令

实现基本模块

  • pc模块（程序计数器）
  • im模块（指令存储器）
  • gpr模块（通用寄存器）
  • alu模块（算术逻辑单元)

连接基本模块，实现能够执行addu指令的单周期CPU。

数据通路

数据通路

五级流水线CPU

五级流水线CPU设计

流水线图

流水线示意图

数据通路

数据通路

司小远
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数字电路设计之五级流水线设计（CPU）
I AM BACK
06-30 3万+
一．实验目的： 1.使用verilog语言写一个CPU。包含老师给的指令，并且在此基础上加入自己的想法。把之前学过的知识都用上，尽量学会design一个东西，而不仅仅是把老师的代码修改。学习写cpu，为之后的提升打基础，比如学习编译原理的时候可以试着自己做一个编译器；学习操作系统的时候可以在cpu的基础上写一个操作系统；学习嵌入式电路的时候可以自己写一些驱动。所以学习写cpu只是打开了一扇窗，把
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。
计算机组成原理实验——五、单周期CPU设计
qq_50737715的博客
01-03 3648
实验目的 1. 掌握指令执行过程的5个阶段 2. 掌握每条指令的数据通路选择 3. 掌握译码器和控制器的功能和实现 4. 掌握数据输入输出处理的方法 5. 实现risc-v中RV32I指令的单周期CPU 6. 利用实现的risc-v CPU实现平方数 二．实验内容 1. 实现risc-v中37条RV32I指令的单周期 cpu； 2. 完成1后在该cpu上实现斐波那契数。
5级流水线CPU
12-24
5级流水线CPU，处理了data hazard，验收过了啦
MIPS五级流水线CPU(verilog实现)
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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
MIPS-5级流水线CPU
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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
基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计【100013168】
08-11
1）五级整数流水线，分别是：取指、译码、执行、访存、回写 2）哈佛结构，分开的指令、数据结构 3）32 个 32 位整数寄存器 4）大端模式 5）向量化异常处理，支持精确的异常处理 6）支持 6 个外部中断 7）具有 ...
基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计源码+报告（高分项目）
01-09
基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计源码+报告（高分项目）基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计源码+报告（高分项目）基于Verilog实现mips五级流水线CPU设计源码+报告（高分项目）基于Verilog实现mips五级流水线...
src_基于RISCV的流水线CPU设计_ricsv_五级流水线_源码
10-02
在本文中，我们将深入探讨基于RISC-V架构的五级流水线CPU设计，这是一个重要的计算机体系结构主题。RISC-V是一种开放源代码指令集架构（ISA），它在近年来获得了广泛的关注，尤其在嵌入式系统和学术研究领域。在这个...
组原课设 5段流水线CPU
05-15
华科组原课设，在logisim平台实现单周期CPU，5段流水线，理想流水线，插气泡和数据重定向处理各种冲突，包含老师给的各种测试案例和运行结果，以及各种故障处理。包括任务书和mips指令集
MIPS五级流水线CPU（全部注释）
04-28
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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。
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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。
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探索五级流水线架构与性能：CPU实验无cache深入解析
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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。
【Verilog项目】计算机体系结构-五级流水线CPU
weixin_45151415的博客
02-28 3238
本文涉及实验是电子科技大学2021计算机体系结构课程实验。内容均为原创
五级流水线cpu设计
12-20
五级流水线CPU设计是一种高效的中央处理器设计架构，它将CPU的指令处理过程分解为五个不同的阶段，分别是取指、译码、执行、访存和写回。在每个阶段，CPU可以同时处理多个指令，从而提高了整个处理过程的效率。 首先是取指阶段，CPU从内存中取出需要执行的指令。接着进入译码阶段，CPU解析指令并确定下一步的执行操作。然后是执行阶段，CPU执行指令中的操作。接下来是访存阶段，CPU从内存中读取或写入数据。最后是写回阶段，CPU将执行的结果写回到相应的寄存器或内存中。 通过将指令处理过程分解为五个阶段，CPU可以在同一时刻并行处理不同指令的不同阶段，从而提高整体的指令处理效率。此外，流水线设计还可以使得CPU在每个时钟周期内完成一个完整的指令处理流程，从而提高了CPU的工作频率和性能。 然而，五级流水线CPU设计也面临一些挑战，比如在处理复杂的分支指令时可能会出现流水线的阻塞，影响CPU的性能。因此在实际设计过程中需要考虑如何解决这些问题，以确保CPU设计的稳定性和可靠性。Overall，五级流水线CPU设计是一种高效的处理器设计架构，可以显著提升CPU的性能和效率。
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