Advertisement

教你设计CPU——RISC-V处理器篇.zip

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本教程深入浅出地讲解如何使用RISC-V指令集架构设计中央处理器，适合对计算机体系结构感兴趣的初学者和进阶学习者。 RISC-V指令集是一种开源的精简指令集计算（RISC）架构，设计用于实现简洁、高效且可扩展性强的计算机处理器体系结构。它具有模块化的特性，允许开发者根据不同的应用需求选择合适的硬件配置，从而在性能和资源消耗之间找到最佳平衡点。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 教你设计CPU——RISC-V处理器篇.zip
    优质
    本教程深入浅出地讲解如何使用RISC-V指令集架构设计中央处理器，适合对计算机体系结构感兴趣的初学者和进阶学习者。 RISC-V指令集是一种开源的精简指令集计算（RISC）架构，设计用于实现简洁、高效且可扩展性强的计算机处理器体系结构。它具有模块化的特性，允许开发者根据不同的应用需求选择合适的硬件配置，从而在性能和资源消耗之间找到最佳平衡点。
     
  • 手把手教你设计RISC-V CPU处理器
    优质
    本课程详细讲解如何从零开始设计一款基于RISC-V架构的CPU处理器，涵盖指令集、硬件结构及验证方法等内容。适合电子工程和计算机科学专业的学生与工程师学习。 手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇,高清版
     
  • RISC-V 多周期CPU设计.zip
    优质
    本资源包提供了一个基于RISC-V指令集架构的多周期处理器的设计方案，包括硬件描述语言文件、测试平台和仿真脚本等，适用于学习计算机体系结构及RISC-V架构。 本段落介绍了一个基于最新RISC-V指令集设计的多周期CPU，并使用Verilog语言进行实现。代码包含详细的注释，并提供了官方测试样例以验证功能完整性。该设计方案实现了RV32I基本整数指令集中四十多条指令，且波形仿真通过验证。
     
  • RISC-V 处理器
    优质
    RISC-V处理器是一种基于简洁指令集计算架构设计的微处理器，以其开放源代码、模块化和可扩展性等特点，在嵌入式系统到高性能计算领域展现出广泛应用潜力。 RISC-V处理器：这是一个用于FPGA设计的32位RISC-V处理器项目。该项目包含了vhdl代码以及一个可以将汇编语言转换为机器语言使用的编译器（汇编程序）。要使用这个项目，您需要先在本地系统上克隆项目仓库，并打开“终端”窗口后键入相应的命令进行开发设置。 对于项目的开发和测试，您需要用到hdl设计器或其它可用的编辑器来编写vhdl代码；同时还需要modelim工具来进行仿真。如果您想查看设计综合的信息，则还需使用精密的RTL工具。 该项目根据MIT许可证分发，并在项目中包含了LICENSE文件以供参考。若要对项目进行贡献，请先创建一个功能分支，提交更改后推送到您的分支上。
     
  • 基于RISC-V的CPU设计
    优质
    本项目致力于开发基于开源指令集架构RISC-V的高性能、低功耗微处理器。通过优化内核结构与编译器支持，旨在推动嵌入式系统和边缘计算领域的技术创新与发展。 **RISC-V CPU设计** RISC-V（简化指令集计算机）是一种开放源代码的指令集架构（ISA），由加州大学伯克利分校的计算机科学系于2010年发起。其设计目标是提供简洁、高效且可扩展的指令集，以满足从微控制器到超级计算机的各种现代计算需求。与传统的闭源指令集如x86和ARM相比，RISC-V的优势在于开源特性，允许自由使用、修改和分发，降低了定制芯片的设计制造门槛。 **CPU设计基础** 中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令。在RISC-V CPU设计中涉及的关键概念包括： 1. **指令集**: RISC-V ISA定义了一套精简的指令集，每个指令通常只执行一项简单操作，以减少解码和执行复杂性，并提高效率。 2. **流水线技术**: 通过多级流水线将指令执行过程分为取指、解码、执行、访存和写回等多个阶段，使得连续并行处理成为可能，从而提升性能。 3. **超标量设计**: RISC-V CPU包含多个执行单元以同时处理多条指令，进一步提高性能。 4. **向量扩展**: 向量扩展（如Vector Extension）支持大规模数据并行处理，适用于高性能计算和人工智能应用。 5. **硬件浮点运算**: 标准的RISC-V ISA包括浮点运算单元用于科学计算和图形处理中的浮点数操作。 6. **可扩展性**: RISC-V ISA允许添加自定义指令以适应特定需求，例如物联网设备低功耗优化或数据中心高性能加速。 **Verilog实现** Verilog是一种硬件描述语言（HDL），常用于数字电路设计与验证。在RISC-V CPU设计中，使用Verilog来描述CPU的逻辑结构和行为，如寄存器、算术逻辑单元（ALU）以及控制逻辑等。通过编写模块化的硬件代码，并进行仿真以确保正确性。 **芯片制造流程** 1. **规格定义**: 明确RISC-V CPU的性能指标及功能需求。 2. **逻辑设计**: 使用Verilog等HDL创建CPU的RTL模型，描述其行为和结构。 3. **逻辑综合**: 将RTL转换为门级网表，并进行优化以减小面积或提高速度。 4. **布局布线**: 安排并连接电路元件生成物理设计文件。 5. **验证**: 通过硬件仿真及形式化方法确保设计无误。 6. **流片制造**: 提交给半导体代工厂制作芯片。 7. **测试封装**: 制造完成后的芯片需进行功能检测，合格后封装成集成电路。 **07-手把手教你设计CPU—RISC-V处理器篇** 这本书或教程详细介绍了上述的各个方面，包括深入解析RISC-V架构、Verilog编程实例以及指导性的芯片制造流程。通过学习这些内容，读者不仅能理解基础原理还能掌握实际操作技巧，从而进入计算机体系结构领域。
     
  • 基于FPGA的RISC-V处理器的设计
    优质
    本项目致力于开发基于FPGA平台的RISC-V指令集架构处理器，旨在探索并优化开源CPU在硬件实现上的灵活性与效能。 【作品名称】：基于 FPGA 的 RISC-V 处理器设计 【适用人群】：适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【项目介绍】： RISC-V 是一个遵循精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)。本设计基于 RISC-V 指令集，实现了一个简单的单周期 RISC-V 处理器，并实现了大部分 RV32I 的指令，包括算术逻辑运算、位移操作、内存访问、分支跳转、比较以及无条件跳转等。 在项目中，我们使用 Verilog 语言进行设计和开发，并通过 Vivado 工具完成综合工作。最后，在 ALINX 黑金 AX7010 开发板的 PL 部分(ZYNQ-7000)上完成了硬件验证。
     
  • 基于 Logisim 的单周期 RISC-V 处理器设计
    优质
    本项目基于Logisim电子电路仿真软件，实现了一个单周期RISC-V处理器的设计与验证。通过构建数据通路和控制单元模块，展示了RISC-V架构的基本指令集处理流程。 基于 Logisim 的 RISC-V 处理器设计（单周期）主要涉及使用 Logisim 工具来构建一个简单的单周期 RISC-V 处理器。这个项目可以帮助学习者理解基本的计算机体系结构原理，包括指令集架构、寄存器文件和控制单元等核心概念。通过实践操作，可以加深对处理器内部工作流程的理解，并掌握如何使用逻辑门和其他组件实现简单但完整的计算系统。
     
  • 基于RISC-V的流水线CPU设计
    优质
    本项目致力于开发一款基于开源架构RISC-V的高性能流水线CPU。通过优化指令级并行处理技术，旨在提升处理器性能与能效比，适用于嵌入式系统及边缘计算场景。 本资源为武汉大学计算机学院的《计算机组成与设计》课程实验项目，内容是基于RISC-V流水线CPU的设计及其Verilog实现。主要实现了以下指令集：S1={sb, sh, sw, lb, lh, lw, lbu, lhu}；S2={add，sub，xor, or, and, srl, sra, sll}；S3={xori, ori, andi, srli, srai, slli}；S4={slt, sltu, slti, sltiu}；S5={jal, jalr}；S6={beq，bne，blt，bge，bltu，bgeu}。此外，该资源还具有冒险检测与冲突解决功能，并包含Modelsim工程和Vivado工程。
     
  • RISC-V CPU：32i架构与汇编器
    优质
    本教程深入讲解了基于RISC-V指令集的32i架构及其汇编语言编程技巧，适合初学者掌握RV32I的基础知识和实践应用。 这是香港科技大学ELEC-5140高级计算机体系结构课程的项目材料之一，旨在鼓励学生改进现有的架构模型并提高其性能。 该项目包含以下内容： - RV32i目录：一个使用Verilog编写的RISC-V CPU Vivado项目，实现了一个五级单周期处理器，并支持31条基本指令。 - RISC-V_Assembler目录：一个汇编程序，用于将RISC-V指令汇编成十六进制格式，在Vivado仿真过程中可以直接加载到指令存储器中。 测试文件夹包含用RV32i汇编语言编写的标准基准测试。Vec_Mul是一个简单的编码示例。 该汇编器支持以下指令类型： - R型：例如，`add s1, t1, t2 # s1 = t1 + t2` - I型：例如，`slti s1, t1, 3 # 如果t1 < 3，则s1 = 1`
     
  • Potato：专为FPGA设计的简易RISC-V处理器-源码
    优质
    Potato是一款针对FPGA平台优化的简化版RISC-V处理器开源项目。该项目旨在提供一个易于理解和使用的RISC-V核心，适用于教育和小型应用开发。 马铃薯加工机（实际上这里应该是“马铃薯处理器”）是一种用VHDL编写的简单RISC-V处理器，专为FPGA设计。它实现了RISC-V规范版本2.0的32位整数子集，并支持RISC-V特权体系结构规范v1.10中规定的大部分机器模式功能。通过example/目录中的SoC示例设计以及software/目录内的应用程序，在Arty板上对该处理器进行了测试。 综合和实现过程已在Xilinx公司的Vivado工具链的多个版本（最新版为2019.2）上进行验证。该处理器具备以下特点： - 支持完整的32位RISC-V基本整数ISA（RV32I），符合版本2.0规范 - 符合RISC-V特权架构v1.10定义的机器模式大部分内容 - 最多支持8个可单独屏蔽的外部中断(IRQ) - 采用5级“经典”RISC管道设计，具备选配指令缓存功能 - 兼容Wishbone总线版本B4，并提供多种与该标准兼容的外设 该项目包含多个可用且符合Wishbone协议规范的外围设备。