上一篇写的是基本的设计方案,由于考研复习很忙,不知道下一次什么时候才能打开博客,今天就再写一篇.写一写CPU中涉及到RAM的部件,如寄存器堆.数据存储器等. 大家应该在大一刚接触到计算机的时候就知道ROM.RAM了吧.但也记不得那些繁杂的名称,只知道ROM是只读存储器,RAM是可读写存储器.其实知道这些也就够了.CPU内寄存器堆.数据存储器等部件都是可读出可写入的部件,所以全部属于RAM,其实在ISE中是可以直接进行调用IP核来完成这些操作的,但今天暂且不谈IP核,或许后期会对IP核模块进行详细

寄存器堆(Register File)是微处理的关键部件之一.寄存器堆往往具有多个读写端口,其中写端口往往与多个处理单元相对应.传统的方法是使用集中式寄存器堆,即一个集中式寄存器堆匹配N个处理单元.随着端口数量的增加,集中式寄存器堆的功耗.面积.时序均会呈幂增长,进而可能降低处理器总体性能. 下图所示为传统的集中式寄存器堆结构: 本文讨论一种基于分布存储和面积与时序互换原则的多端口寄存器堆设计,我们暂时称之为“分布式寄存器堆”.该种寄存器从端口使用上,仍与集中式寄存器堆完全兼容,但该寄存器堆使用

verilog实现16位五级流水线的CPU带Hazard冲突处理 该文是基于博主之前一篇博客http://www.cnblogs.com/wsine/p/4292869.html所增加的Hazard处理,相同的内容就不重复写了,可点击链接查看之前的博客. CPU设计 该处理器的五级流水线设计: 类似于MIPS体系架构依据流水线结构设计.只要CPU从缓存中获取数据,那么执行每条MIPS指令就被分成五个流水阶段,并且每个阶段占用固定的时间,通常是只耗费一个处理器时钟周期. 处理器在设计时,将处理器的

本文记录一些关于Verilog HDL的一些技巧.易错.易忘点等(主要是语法上),一方面是方便自己忘记语法时进行查阅翻看,另一方面是分享给大家,如果有错的话,希望大家能够评论指出. 关键词: ·技巧篇: 组合逻辑输出类型选择; 语法上的变量交换; ·易忘篇: case/casex/casez语句; 循环语句: 数制和操作符: 数据类型: ·易错: 技巧篇: 1.组合逻辑输出:描述一个纯组合逻辑电路时,尽量不要把输出定义成输出类型,例如描述下面的电路: )( :] a, // sel=00时,选择

写在前面:本博客为本人原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:http://www.cnblogs.com/acm-icpcer/p/9289857.html (1)shift: module shift (d,sa,right,arith,sh); :] d; :] sa; input right,arith; :] sh; :] sh; always @* b

有了uvm_reg_field, uvm_reg, uvm_block, 也许我们需要跟大的uvm_file,这就是传说中的寄存器堆. // // CLASS: uvm_reg_file // Register file abstraction base class // // A register file is a collection of register files and registers // used to create regular repeated structures.

4.1.1程序员的可见的状态 ———— Y86的每条指令都会读取或修改处理器状态的某些部分,称为程序员可见状态.如图1所示. 1.程序寄存器(Program registers): %eax, %ecx, %edx, %ebx, %esi,%edi, %esp和%ebp.都是32位的. 2.条件码(Condition codes): ZF(零标志), SF(符号标志), OF(溢出标志).用来保存最近的算术或逻辑指令造成的影响. 3.程序计数器(PC):存放当前正在执行的地址. 4.存储器(Me

写在前面:本博客内容为本人老师原创,严禁任何形式的转载!本博客只允许放在博客园(.cnblogs.com),如果您在其他网站看到这篇博文,请通过下面这个唯一的合法链接转到原文! 本博客全网唯一合法URL:http://www.cnblogs.com/acm-icpcer/p/9291767.html 1.指令集设计: CPU的指令类型根据其操作的不同,可以分为下面七类. (1)计算类指令(Computational) 计算类指令用于执行算术操作,乘/除,逻辑操作和对寄存器进行移位操作.这些指令有

数字电路: 这是大学里的基本课程 ,涵盖了一般数字电路的组合电路.时序电路.寄存器传输.储存器以及可编程逻辑电路(FPGA 就是其中一种),还有比较好的添加了计算机的指令集结构.处理器设计等计算机方面的内容,整个课程就很系统的介绍了硬件电路系统的整体框架. 语言学习: 初学 FPGA 的话,时序和组合部分内容看的差不多后,就可以学 Verilog/VHDL,弄懂其语言所表示的数字电路结构很重要,如计数器,编/译码器,寄存器电路,阻塞与非阻塞,还有状态机的跳转,模块的例化,信号的延时等等,这些内容

目录 写在前面 单周期cpu设计代码讲解 概念回顾 Verilog代码讲解 写在前面 欢迎转载,转载请说明出处. 单周期cpu设计代码讲解 概念回顾 一.电子计算机的部件 分为:中央处理器(cpu).内部存储器(Memory).输入/输出(I/O)设备,以及连接它们的总线(Bus).下图为图示,注意色块的区分. 二.cpu 又包括控制器(Controller)和数据通路(Data Path).下图为图示,注意色块区分. 三.控制器 分为主控(Main Control)和局控(Local Cont

00 一些前言 数字逻辑是计算机组成与体系结构的前导课,但是在两者的衔接之间并没有那么流畅,比如对面向硬件电路的设计思路缺乏.这篇总结是在数字逻辑和计组体系结构的衔接阶段进行的. 虽然这篇文是两门课的交接,也算是两个系列的一种过渡,但不代表我的数字逻辑部分就已经完成,这个系列后续会继续更新FPGA的小项目记录,以及阅读笔记等等. 本文主要是对于这个视频的笔记,我觉得很有用,加之此前我的实验报告由于课程关系不好直接往网上发,所以在这里整理一部分代码留作黑箱子.后续还会根据课程老师的要求对本文进行补

本文例子均在 Linux(g++)下验证通过,CPU 为 X86-64 处理器架构.所有罗列的 Linux 内核代码也均在(或只在)X86-64 下有效. 本文首先通过范例(以及内核代码)来解释 Memory barrier,然后介绍一个利用 Memory barrier 实现的无锁环形缓冲区. Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个

本文转载自:http://name5566.com/4535.html 参考文献列表:http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrierhttp://en.wikipedia.org/wiki/Out-of-order_executionhttps://www.kernel.org/doc/Documentation/memory-barriers.txt 本文例子均在 Linux(g++)下验证通过,CPU 为 X86-64 处理器架构.所有罗列的 Linu

理解 Memory barrier(内存屏障) 发布于 2014 年 04 月 21 日2014 年 05 月 15 日 作者 name5566 参考文献列表:http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrierhttp://en.wikipedia.org/wiki/Out-of-order_executionhttps://www.kernel.org/doc/Documentation/memory-barriers.txt 本文例子均在 Linux(g+

本文会介绍一些JVM内存结构的基本概念,然后很快会讲到持久代,来看下Java SE 8发布后它究竟到哪去了. 基础知识 JVM只不过是运行在你系统上的另一个进程而已,这一切的魔法始于一个java命令.正如任何一个操作系统进程那样,JVM也需要内存来完成它的运行时操作.记住——JVM本身是硬件的一层软件抽象,在这之上才能够运行Java程序,也才有了我们所吹嘘的平台独立性以及WORA(一次编写,处处运行). 快速过一遍JVM的内存结构 正如虚拟机规范所说的那样,JVM中的内存分为5个虚拟的区域. 堆

引言 “善妖善老,善始善终”,说的是无论什么事情要从有头有尾,别三分钟热度. 对于or1200的流水线来说,MA阶段是最后一个阶段,也是整条流水线的收尾阶段,负责战场的清扫工作.比如,把运算指令的运算结果要写到寄存器里,把从内存读来的数据写到寄存器里,如果在前面的流水阶段出现了异常,WB阶段还要负责把异常指令的地址存到寄存器里.总之呢,就是写回寄存器. 本小节,我们就分析一下or1200五级流水线最后一级,也就是WB(write back). 1,整体结构 or1200的WB模块,主要包括的rt

引言 我们在前面分析了ORPSoC,or1200_top,和or1200_cpu的整体架构,在最近,我们也分析了or1200的pipeline(流水线)中的两级,EX级和IF级. 但是,我们还没有从宏观的角度,整体的了解一下or1200的流水线结构,本小节就做这件事情. 1,流水线 1>概述 关于流水线的概念,历史,划分等等这些内容,在很多文献里都提到过,而且我们之前也介绍过,这里不再展开阐述,如有疑问请参考: http://blog.csdn.net/rill_zhen/article/det

引言 之前,我们在分析or1200的WB模块时(http://blog.csdn.net/rill_zhen/article/details/10220619),介绍了OpenRISC的GPRS(general purpose register set).除了GPRS之外,大多数的CPU还有SPRS(special purpose register set).在分析完or1200的数据通路之后,从本小节开始,我们将分析or1200的控制通路.or1200的控制通路包括sprs,except,fr

NOTE:为了方便大家阅读,制作了PDF版文档.下载请猛戳这里 老样子,为了赚点积分下载其它人的文件,下载以上资料须要资源分2分. 假设没有积分请留言全部文档,留下邮箱就可以. 看了Linaro提供的开源ARMv8 Linux内核源代码,发现ARMv8异常处理与ARMv7及之前的架构有所不同,简单分析. LinaroARMv8工程:http://www.linaro.org/engineering/engineering-projects/armv8 1.1 Linux内核异常处理相关文件 Li

原文:https://www.cnblogs.com/my_life/articles/5220172.html Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个阶段: 编译时,编译器优化导致内存乱序访问(指令重排) 运行时,多 CPU 间交互引起内存乱序访问 Memory barrier 能够让 CPU 或编译器在内存访问上有序.一个 Mem