简单MIPS处理器的设计蓝图

最新推荐文章于 2025-06-01 21:35:52 发布
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本文介绍了设计一个基于MIPS32 Release1指令集的五级流水线哈佛结构教学版OpenMIPS处理器，具备32位数据、地址总线，支持单周期乘法和6个外部中断。处理器包括取址、译码、执行、访存、回写阶段，特别地，div/diu指令需要36个周期完成，而多数指令能在一周期内执行。设计中还包括异常处理、寄存器文件、控制模块等功能。

设计目标

       教学版OpenMips处理器，具有哈佛结构的32位标量处理，兼容MIPS32 Release1指令架构，这样可以使用现有的MIPS编译环境。设计目标如下

       五级整数流水线，分别是：取址，译码，执行，访存，回写。

       哈佛结构，分开的指令，数据接口。

       32个32位指令存储器。

       大端模式

       向量化异常处理器，支持精确异常处理。

       支持6个外部中断。

       具有32bit数据，地址总线宽度。

       能实现单周期乘法

       支持延迟转移

       兼容MIPS32指令架构，支持MIPS    32指令集中的所有整数指令

       大多数指令可以在一个时钟周期完成

 

多级流水线（五级）的构成

       取址阶段

       译码阶段

      

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