基于32位MIPS指令集的ALU及CP0模塊的設(shè)計.pdf

1、近年來，版權(quán)公開的MIPS體系結(jié)構(gòu)的CPU越來越受歡迎。Cisco的路由器，IBM的網(wǎng)絡(luò)彩色打印機，HP的4000、5000、8000、9000系列激光打印機及掃描儀，Sony的。Playstation和Playstation 2游戲機等等，都是應(yīng)用了實現(xiàn)不同MIPS指令集的微處理器的產(chǎn)品。MIPS CPU中的算術(shù)邏輯單元ALU集成了各種算術(shù)運算和邏輯運算部件的功能，包括加、減、乘、除、邏輯運算、移位運算等。協(xié)處理器CP0是MIPS指令

2、集和特權(quán)資源結(jié)構(gòu)之間的接口，并且提供了CPU狀態(tài)和運行模式的完全控制。 本文在分析MIPS32指令集的基礎(chǔ)上，通過研究定點ALU的算法以及協(xié)處理器CP0的功能結(jié)構(gòu)，最終用Verilog硬件描述語言成功設(shè)計實現(xiàn)了這兩個模塊的電路。除過功能仿真之外，還對設(shè)計進行了邏輯綜合以及對綜合后的網(wǎng)表進行了時序仿真。仿真結(jié)果表明，該設(shè)計完全符合預定的目標。 到目前為止，該設(shè)計已經(jīng)被應(yīng)用于某公司SOC項目的CPU核并且通過了FPGA驗證。