基于32位MIPS指令集的ALU及CP0模塊的設計.pdf

1、近年來，版權公開的MIPS體系結構的CPU越來越受歡迎。Cisco的路由器，IBM的網絡彩色打印機，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，都是應用了實現不同MIPS指令集的微處理器的產品。MIPS CPU中的算術邏輯單元ALU集成了各種算術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。協處理器CP0是MIPS指令

2、集和特權資源結構之間的接口，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指令集的基礎上，通過研究定點ALU的算法以及協處理器CP0的功能結構，最終用Verilog硬件描述語言成功設計實現了這兩個模塊的電路。除過功能仿真之外，還對設計進行了邏輯綜合以及對綜合后的網表進行了時序仿真。仿真結果表明，該設計完全符合預定的目標。 到目前為止，該設計已經被應用于某公司SOC項目的CPU核并且通過了FPGA驗證。