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基于Verilog的单周期十指令CPU设计

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简介：
本项目基于Verilog语言实现了一个包含十种基本指令的单周期CPU的设计与仿真，适用于计算机体系结构教学和小型嵌入式系统应用。 课程设计完成了一个包含十条指令的单周期CPU。源代码在提供的压缩包里，可以参考使用。如果无法运行，请寻求帮助。

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  • 基于Verilog的单周期十指令CPU设计
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    本项目基于Verilog语言实现了一个包含十种基本指令的单周期CPU的设计与仿真，适用于计算机体系结构教学和小型嵌入式系统应用。 课程设计完成了一个包含十条指令的单周期CPU。源代码在提供的压缩包里，可以参考使用。如果无法运行，请寻求帮助。
     
  • 基于Verilog的31指令单周期CPU
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    本项目设计并实现了一个包含31条指令集的单周期CPU，采用Verilog语言描述硬件逻辑。此CPU适用于教学与研究用途。 计算机组成原理课程设计要求完成一个包含31条指令的单周期CPU实现。代码中有详细的注释，并可以根据需要进行适当修改。
     
  • 基于 Verilog 的单周期 MIPS CPU 设计（支持42条指令）
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    本项目设计并实现了一个基于Verilog语言的单周期MIPS处理器，能够执行包括算术、逻辑和控制转移在内的42种不同指令。 实验内容（ISA2新增3条指令） - 使用硬件描述语言（Verilog）设计MIPS CPU，支持以下指令集： - ISA1 = {ADD/ADDU/SUB/SUBU/SLL/SRL/SRA/SLLV/SRLV/SRAV/AND/OR/XOR/NOR/SLT/SLTU/ADDI/ADDIU/ANDI/ORI/XORI/LUI/SLTI/SLTIU/LB/LBU/LH/LHU/LW/SB/SH/SW/BEQ/BNE/BGEZ/BGTZ/BLEZ/BLTZ/J/JAL/JR/JALR}，共42条指令。 - ISA2 = {add, sub, addu, subu, addi, ori, lui, and, andi, or,nor，slt, sltu, sll, srl,sllv,srlv,lw,sw,beq,bne,j,jal,jr}，共24条指令。 - 使用仿真软件Modelsim对存在数据冒险和控制冒险的汇编程序进行仿真实验。实验文件包含源代码以及详细的实验报告。
     
  • 基于Verilog的单周期CPU设计
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    本项目旨在设计并实现一个基于Verilog语言的单周期CPU。通过该设计，可以深入理解计算机体系结构与指令集原理，并进行硬件描述语言的实际应用实践。 单周期整个项目的开发可以在电脑上通过安装Vivado来完成，我个人使用的是15版的软件。如果需要查看波形图，则可以通过点击仿真并调节相关参数来实现。
     
  • 基于Verilog的单周期CPU设计
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    本项目基于Verilog语言实现了一个功能完整的单周期CPU的设计与验证。该CPU能够执行基本算术和逻辑运算指令，并支持简单的程序控制流程。通过模块化设计，确保了代码的可读性和可维护性。 本项目主要利用Verilog语言设计一个基于MIPS架构的CPU。分别设计了指令存储器、寄存器堆、ALU（算术逻辑单元）、取指令部件、数据存储器、立即数处理单元、主控制器以及ALU控制单元，并包含仿真功能，可以直接进行验证。
     
  • 基于Verilog实现的MIPS指令集54条单周期CPU设计
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    本项目采用Verilog语言实现了包含54条指令的MIPS简化版单周期CPU设计，旨在研究计算机体系结构与硬件描述语言的应用。 在计算机组成原理课程设计中，我完成了一个简单的单周期54条MIPS CPU的设计任务。整个实现过程主要是通过查阅网上的资料来逐步解决的。
     
  • SLL指令——单周期CPU设计
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    SLL指令详解及其在单周期CPU设计中的实现方法，探讨数据移位操作对处理器性能的影响与优化策略。 Sll指令（Shift Left Logical）格式为：sll rd, rt, sa ; rd <-- rt << sa 其中： - rt 是5位的寄存器编号。 - sa 是5位的数据移位量。 - op 由6个0组成，表示操作码。 该指令的意义是将寄存器rt中的数据左移sa位后，结果存储在rd中。随后把PC + 4写入PC。 例如：sll r13, r12, 25 ; r13 <-- r12 << 25 具体格式如下： - op:000000 - rs:00000（表示空） - rt:01100（代表r12的寄存器编号） - rd:01101（代表r13的寄存器编号） - sa: 11001 （移位量为25，二进制形式） funct字段由6个零组成。 与sll类似的指令有：srl, sra。
     
  • 基于Verilog HDL的单周期CPU设计
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    本项目采用Verilog硬件描述语言设计了一个单周期CPU，实现了指令集架构的基本功能模块，并通过仿真验证了其正确性。 一个用VerilogHDL语言实现的单时钟周期CPU原代码包含了完整的工程代码、逻辑图和报告文档。此CPU共完成了16条常见MIPS指令。
     
  • 基于MIPS指令集的32位单周期CPU设计及Verilog实现
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    本文详细介绍了一种基于MIPS指令集的32位单周期CPU的设计与实现过程，并提供了Verilog代码，为计算机体系结构研究者和爱好者提供参考。 用Verilog语言设计的单周期CPU包含源代码及单周期CPU结构图，与大家分享一下。
     
  • 基于单周期的MIPS指令集CPU设计.zip
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    本项目为一个基于单周期数据路径的MIPS指令集CPU的设计与实现。通过Verilog硬件描述语言编写，涵盖指令解码、执行及寄存器文件操作等核心模块。 单周期MIPS CPU设计涉及的数据路径相对简单，但时序设计则需要仔细考虑。 项目依赖：Modelsime环境变量。 操作步骤： 1. 进入你的工作目录； 2. 使用命令行克隆代码库：`git clone git@github.com:yceachanSingle-Cycle-MIPS.git` 3. 切换到新建的文件夹中： `cd .Sigle-Cycle-MIPS` 4. 启动仿真，运行`.sim.bat` 工程结构包括： - `.rtl`: 用于存放RTL设计文件 - `.tb` : 包含测试平台代码 - `.sim.bat`: 执行Modelsime并启动仿真脚本的批处理文件 - `.sim.do`: Modelsim仿真的具体脚本 在单周期CPU中，所有操作必须在一个时钟周期内完成。其中，存储部件（如寄存器和内存）的读写是关键的设计考虑因素。 根据南京大学实验推荐，在设计单周期CPU时序时需要特别注意这些方面。