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基于MIPS和VIvado的单周期CPU设计

   2019年08月20日

项目介绍

本课题是基于MIPS指令集和Vivado的32位单周期CPU设计,使用Xilinx公司的xc7a100tfgg484开发板下载运行CPU。

在设计这个项目的时候,我的团队主要关注了控制器模块、指令获取模块、内存模块和顶层模块的设计。我们参考了教材中的一些重点知识点,包括数据库、解码器、IO接口和ALU的设计。经过模拟仿真后,我们将项目下载到开发板并运行CPU。

当系统在开发板运行时,CPU将从RAM中读取并运行机器码。机器码由Minisys1Av2.2生成,因此,我编写了控制开关和LED的程序,并用Minisys1Av2.2将其转换成机器码,然后将这些代码导入到RAM中,由Vivado编译整个CPU。

CPU设计

这是MIPS指令集的数据通路

数据通路

根据数据通路与MIPS,我们可以在Vivado中设计Verilog程序,这是ALU的一些代码片段

ALU

点击此处获取更多关于CPU设计的细节.

汇编程序

这是一个源码乘法程序,它从开关中读取两个数字,并通过ALU计算乘法,最后用LED发送并显示结果

positive code multiplication

LED

点击此处获取完整项目。