采用Tomasulo算法的32位RISC架构CPU，并配备缓存机制。

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简介：
清华大学电子系微机原理课程设计项目，由四人团队共同完成。该项目涵盖了CPU的VHDL和Verilog源代码、仿真文件、波形结果、系统框图以及一份详尽的实验报告，此外还包括一个简化的汇编器及其可执行文件。通过Quartus仿真器，成功实现了32位RISC微处理器，该处理器具备强大的数据处理能力，能够高效地执行乘除法运算、数据传送操作，并支持子程序调用、中断及跳转功能。在时序仿真中，主频可以达到70MHz的水平。项目进一步采用了Tomasulo算法来优化指令流水线中的数据相关性处理，同时针对Tomasulo算法提出了改进方案。此外，还精心设计了Cache结构以显著提升访存效率。

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基于Tomasulo算法的32位RISC CPU缓存集成流水线设计

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本项目旨在设计一款集成了缓存机制的32位RISC架构CPU，并采用Tomasulo算法优化其流水线处理，以提升执行效率和并行性。清华大学电子系微机原理课程设计题目由4人合作完成。项目内容包括CPU的VHDL、Verilog源代码、仿真文件、波形结果、系统框图以及实验报告，还包含一个简易汇编器的源代码和可执行文件。在Quartus平台上实现了32位RISC微处理器，支持数据处理（包括乘除法）、数据传送、子程序调用、中断及跳转功能。时序仿真主频可达70MHz，并采用Tomasulo算法来解决指令流水中的数据相关问题；同时提出了一种对Tomasulo算法的改进方案。此外还设计了Cache结构以提高访存效率。

基于Tomasulo算法的32位RISC CPU流水线设计（含Cache）

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本项目旨在设计一个采用Tomasulo算法管理动态数据相关和资源冲突的32位RISC架构CPU流水线，并集成Cache系统以优化内存访问性能。清华大学电子系微机原理课程设计题目由4人合作完成。项目内容包括CPU的VHDL、Verilog源代码、仿真文件、波形结果、系统框图以及实验报告，同时包含一个简易汇编器的源代码和可执行文件。 Quartus仿真实现了一个32位RISC微处理器，支持数据处理（包括乘除法）、数据传送、子程序调用、中断及跳转。时序仿真主频可达70MHz。项目采用了Tomasulo算法来处理指令流水中的数据相关，并提出了一种对Tomasulo算法的改进方案。此外还设计了Cache结构以提高访存效率。

基于Tomasulo算法的32位RISC CPU流水线设计（含Cache）

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本项目依据Tomasulo算法，设计并实现了一个具备动态调度与数据猜测机制的32位RISC架构CPU流水线系统，并集成了一级指令缓存和数据缓存。清华大学电子系微机原理课程设计题目要求4人合作完成。项目内容包括CPU的VHDL、Verilog源代码、仿真文件、波形结果、系统框图、实验报告，以及一个简易汇编器的源代码和可执行文件。使用Quartus进行仿真实现了一个32位RISC微处理器，支持数据处理（包含乘除法）、数据传送、子程序调用、中断及跳转功能。时序仿真主频可达70MHz，并采用Tomasulo算法来解决指令流水中的数据相关问题，同时提出了一种对Tomasulo算法的改进方案。此外，设计了Cache结构以提高访存效率。

16位MIPS架构RISC CPU设计代码.zip

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本资源包含一个16位MIPS架构精简指令集计算机（RISC）CPU的设计代码，适用于学习和研究计算机体系结构与硬件设计。在“16位MIPS结构RISC CPU设计代码.zip”压缩包内包含的是关于16位MIPS（无互锁流水线级）架构的精简指令集计算机(CPU)的设计源码，这可能是用于教学或研究目的的一个实例项目，旨在帮助学习者通过实际编码理解MIPS架构的工作原理。 MIPS是一种广泛应用于学术和工业界的RISC处理器架构，以其简洁高效的指令集及流水线设计著称。其主要特点如下： 1. **精简指令集**：MIPS的指令数量相对较少且结构简单，便于快速解码并简化硬件实现。 2. **固定长度指令**：通常为32位长的一致性格式，有利于更简便地进行指令解析和执行。 3. **五级流水线设计**：经典MIPS架构通常采用取指(IF)、译码(DEC)、执行(EXE)、内存访存(MEM)及写回(WB)五个阶段的流水线结构来提高处理器效率。 4. **哈佛体系结构**：在某些实现中，数据与指令使用独立总线访问存储器，以提升并行处理能力。 5. **丰富的寄存器资源**：配备有32个通用寄存器，提供充裕的空间用于临时储存和减少对内存的频繁调用。压缩包内包含以下三个子文件： - **proc_final.zip**: 可能是完整版本的设计代码，涵盖了整个处理器设计流程的结果。 - **proc_pipe.zip**: 包含了与流水线相关的控制逻辑、分支预测及数据转发等部分的相关源码。 - **proc.zip**: 或许代表基础或早期版本的CPU设计方案。通过研究这些文件中的内容，学习者可以深入了解以下方面： 1. 指令格式：如何定义并解析MIPS指令及其硬件表示方式； 2. 微控制代码：用于指导CPU执行各种操作（如读取、解码和写回）的微命令设计； 3. 寄存器管理：怎样处理通用寄存器中的数据存储与运算任务； 4. 流水线机制：如何应对分支延迟及解决由流水线带来的其它挑战，比如数据依赖性问题等； 5. 内存操作：涉及地址计算、内存访问以及缓存策略等方面的知识点； 6. 异常处理和中断响应：理解并掌握异常与中断的管理流程及相关状态保存恢复机制。此压缩包为研究MIPS架构提供了一个极佳的学习工具，通过阅读代码可以深入学习RISC处理器的工作原理，并提高使用硬件描述语言如Verilog或VHDL的能力。

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TMS570LS3137-EP 16 位与 32 位 RISC 闪存微控制器.pdf

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本PDF文档深入探讨了TMS570LS3137-EP，一款高性能的16位和32位RISC架构闪存微控制器。详细介绍了其技术规格、功能特性及应用领域。 TMS570LS3137-EP 是一款高性能的 16 位及 32 位 RISC 架构闪存微控制器，专为安全关键型应用设计。该款微控制器采用 ARM Cortex-R4F 处理器核心，并具备低功耗特性。其具体特点包括： - 高性能 RISC 处理器内核，支持16位和32位指令集架构 - 双核锁步 CPU（含追踪与校准功能） - 嵌入式跟踪宏单元 (ETM-R4)，闪存及 RAM 接口上的 ECC 校验 - 数据修改模块(DMM) 和片上 RAM 自检功能 - 内置错误信令模块，带有故障检测引脚的RAM 跟踪端口(RTP) - 参数覆盖模块(POM) ，用于监控电压和时钟状态 - 多种通信接口支持：以太网 MAC (EMAC)，媒体独立接口(MII)，精简媒体独立接口(RMII) 和管理数据输入输出 (MDIO) - ARM Cortex-R4F 32位 RISC CPU，集成浮点运算单元(FPU) - FlexRay 控制器（含两个通道） - 带奇偶校验保护的8KB 消息RAM - 最高可达180MHz 的系统时钟频率 - 三个CAN控制器 (DCAN) - 具有IP模块级设计的工作温度范围为 -40°C 至 125°C 存储器配置： - 程序闪存：3MB，支持ECC校验功能 - RAM容量：256KB，同样支持ECC保护 - 仿真EEPROM的64KB Flash内存 - 带有奇偶校验保护机制的128字节存储单元通信接口： - 标准串行通讯接口（SCI） - 内部集成电路 (I2C) - 多通道缓冲串行外设接口(MibSPI)，共计三个 - 两个标准 SPI 接口 - 一个16位外部存储器接口定时及计时功能模块： - 高端定时器模块(N2HET)：提供两组配置 - 实时时钟中断定时器 (RTI) - 向量中断管理单元(VIM)，具备96个通道 - 包含奇偶校验保护的160字指令RAM 数据转换与模拟电路： - 双路多通道缓冲ADC模块，支持10或12位分辨率 - 内置跳周期检测器的调频锁相环(FMPLL) - 独立非调制 PLL 其他特性包括： - IEEE 1149.1 JTAG 边界扫描和 ARM CoreSight™ - 可产生中断信号的通用输入输出端口(GPIO)，共十六个通道 - JTAG 安全模块 - 337 球状引脚栅格阵列 (SnPb) TMS570LS3137-EP 微控制器因其卓越性能、低能耗以及强大的多媒体处理能力，特别适用于刹车系统（防抱死制动）、车身电子控制系统等安全关键型应用和汽车电子产品领域。

RISC-V CPU：32i架构与汇编器

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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`

MIPS 32位架构中的32个寄存器组成的寄存器组

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简介：在MIPS 32位架构中，包含一个由32个寄存器构成的寄存器组，用于高效执行指令和数据处理任务。在进行MIPS 32位字长的寄存器组设计实验时，需要用Verilog HDL语言来描述由32个寄存器组成的寄存器组。

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本项目旨在设计并实现一个基于单周期数据通路的RISC-V架构处理器，通过简化指令执行流程，优化硬件资源利用，为嵌入式系统提供高效计算能力。这里我上传了两个资源：一个是最后调试完成的代码，可以直接运行仿真；另一个是调试之前的版本。如果大家感兴趣，并想体验自己进行调试的过程，可以参考我写的《仿真调试篇》，自行动手进行debug。

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本项目利用Logisim电子电路设计软件，实现了一个功能完整的32位单周期CPU的设计与模拟。通过该实践，深入了解了计算机体系结构及指令集架构原理。计算机组成原理作业 Project3 要求使用 Logisim 搭建一个 32 位单周期 CPU，并支持 addu、subu、lui、ori、beq 和 jal 等指令，以及 nop 指令。