10天实现处理器——OpenMIPS开发笔记（Day1）

leishangwen

     为了感谢EETOP上各位同学以及版主tyxuanyuanlx 对《步步惊芯——软核处理器内部设计分析》一书的支持，本人将贡献一个开源处理器OpenMIPS。
     OpenMIPS，是一款具有哈佛结构的32位标量处理器，兼容MIPS32体系结构，这样可以使用现有的MIPS编译环境。OpenMIPS具有以下特点：
    （1）五级整数流水线，分别是：取指、译码、执行、访存、回写
    （2）哈佛结构，分开的指令、数据接口
    （3）32个32位整数寄存器
    （4）大端模式
    （5）向量化异常处理，支持精确异常处理
    （6）8个外部中断
    （7）32bit数据、地址总线宽度
    （8）单周期乘法
    （9）支持延迟转移
    （10）兼容MIPS32体系结构，支持MIPS32指令集中的所有整数指令
    （11）大多数指令可以在一个时钟周期内完成
    （12）可综合


    打算用十天时间依次发布，所以标题叫“10天实现处理器——OpenMIPS开发笔记”，还望各位同学多多使用，并提出改进建议，大致计划如下：

第1天

（1）OpenMIPS介绍            

（2）实验环境搭建

（3）实现通用寄存器Regfile

（4）实现指令存储器imem

（5）实现数据存储器dmem

第2天

（1）实现五级流水线框架

（2）实现第一条指令——ORI

第3天

（1）解决流水线数据相关的问题

（2）实现其余的逻辑操作指令——AND、ANDI、LUI、NOR、OR、XOR、XORI

第4天

（1）实现移位操作指令——SLL、SLLV、SRA、SRAV、SRL、SRLV

（2）实现乘法、除法之外的所有算术操作指令——ADD、ADDI、ADDIU、ADDU、CLO、CLZ、SLT、SLTI、SLTIU、SLTU、SUB、SUBU

第5天

（1）实现乘法指令——MADD、MADDU、MSUB、MSUBU、MUL、MULT、MULTU

（2）实现除法指令——DIV、DIVU

第6天

（1）实现移动操作指令——MFHI、MFLO、MOVN、MOVZ、MTHI、MTLO

（2）实现控制指令——NOP、SSNOP

第7天

（1）实现跳转指令——J、JAL、JALR、JR

（2）实现分支指令——B、BAL、BEQ、BGEZ、BGEZAL、BGTZ、BLEZ、BLTZ、BLTZAL、BNE

第8天

（1）实现加载类指令——LB、LBU、LH、LHU、LL、LW、LWL、LWR

（2）实现存储类指令——SB、SC、SH、SW、SWL、SWR

第9天

（1）实现协处理器CP0的部分寄存器

（2）实现协处理器访问指令——MFC0、MTC0

第10天

（1）实现自陷指令——SYSCALL、TEQ、TEQI、TGE、TGEI、TGEIU、TGEU、TLT、TLTI、TLTIU、TLTU、TNE、TNEI

（2）实现中断处理

（3）实现异常返回指令——ERET

  今天是第一天，请大家下载附件查看。

10天实现处理器-Day1.zip (476.86 KB, 下载次数: 1439 )

2013-11-3 13:12 上传

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affe33

感谢楼主分享，10天一起来吧

affe33

大致看了下楼主的文件，在windows平台搭建linux，之后介绍如何用moldesim仿真
这个openmips类似于一个IP核吧，就是xilinx的microblaze或者什么8051之类吗

yinqingyu

下载下来看看

tyxuanyuanlx

还是你比较快啊，我们还在搭平台呢，加油啊，支持你！！！！

crazylk

不是吧   哥哥 VHDL???

jackzhang

回复 5# tyxuanyuanlx


    发现你对帖子做了限时精华，我已经改为了永久精华了，以后看到好多帖子就设置永久精华，不需要设定时限了，非常感谢。

leishangwen

回复 7# jackzhang


   

jerrycao

Does it contain hazard handling ?

tyxuanyuanlx

回复 7# jackzhang

我是第一次做这个操作，以为只能做限时精华呢