在哪里可以做海外淘宝网站,智慧政务门户网站建设研究,wordpress排除置顶文章,辽宁建设工程信息网专家名单引言
处理器的实现方式决定了时钟周期长度和CPI。实现方式有单周期与流水线#xff0c;本篇谈谈单周期处理器。
目前CPU的频率一般是3GHZ/4GHZ#xff0c;但是频率是有极限值的#xff0c;受cycletime影响
基本的RISC-V实现
存储指令#xff1a;ld,sd算术逻辑指令 本篇谈谈单周期处理器。
目前CPU的频率一般是3GHZ/4GHZ但是频率是有极限值的受cycletime影响
基本的RISC-V实现
存储指令ld,sd算术逻辑指令 add ,sub,and,or条件分支指令:beq
实现每条指令的前两个步骤是一样的 程序计数器发送到指令所在的存储单元并从其中取出指令根据指令的某些字段选择要读的一个或两个寄存器 所有类型的指令在读取后都用ALU(存储器访问算术逻辑条件分支比较)
单周期CPU概览 流程介绍
所有的指令都用程序计数器获得指令在指令存储器中的地址。
取到指令后指令的对应字段知道要使用的寄存器操作数。寄存器操作数一被取出即可用于计算存储器地址load指令或store指令、计算算术运算结果定点算术逻辑指令或进行相等检验分支指令。如果是算术指令ALU的结果要写回寄存器。如果是存取操作ALU的结果黄作为存储器地址以及存储来自寄存器的值或将存储器数据加载到寄存器中。对于分支指令ALU的输出来觉得下一条指令的地址这个地址可能来自PC和分支偏量相加的加法器也可能来自PC4的加法器。
时钟同步方法
一般用边沿触发来到达时钟同步的目的。这也决定了要在一个时钟周期内读出寄存器的值。
建立数据通路
数据通路单元
数据通路单元是一个用来操作或保存处理器中数据的单元。在RISC-V实现中数据通路单元包括指令存储器、数据存储器、ALU和加法器。
如果一个单元内部有存储功能它就包含状态称为状态单元 程序计数器
包含当前程序正在执行指令地址的寄存器是一个64位的寄存器在每个周期结束后被写入。
存储单元
寄存器堆
处理器的32个通用寄存器位于寄存器堆register-file)的结构中 数据存储单元
读写信号是相互独立的但仅有一个可以在任意给定的时钟上有效
为实现beq指令需要将PC值与符号扩展后的指令偏移量相加得到分支地址 分支指令
指令系统结构规定了计算分支目标地址的基址分支是所在地址将偏移量左移以为以表示板子为单位的偏移量这样的偏移有效范围扩大两位 ALU控制
”load/store add“ “branch sub R type ~ depend on opcode 控制信号 数据通路操作
R型
取出指令PC自增从寄存器堆读两个寄存器对从寄存器堆读出的数据进行操作根据部分操作码确定ALU的功能对寄存器堆读出的数据进行操作将ALU的结果写入寄存器堆中的目标寄存器 load指令
步骤
从指令存储器中取出指令PC自增从寄存器堆中读出对应一个寄存器的值ALU将从寄存器堆中读出的值和符号扩展后的12位偏移量相加将ALU的结果用作数据存储器的地址将从寄存器读出的数据写入寄存器堆 beq指令
从指令存储器中取出指令PC自增从寄存器堆中读出两个寄存器x1和x2ALU将寄存器堆读出的两数相减。PC与左移一位、符号扩展的指令中的12位相加结果是分支目标地址ALU的零数超出决定将哪个加法器的结果写入PC 本文由博客一文多发平台 OpenWrite 发布
