自行设计处理器第二阶段(4)——电路设计示例
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即将陆续上传本人所著的新书《自己动手编写处理器》(尚未出版),今天已经是新书上传的第8章了。我力求每周发布四章新内容。
2.7电路设计举例
在本节中,我们将设计一个简化的处理器取指令电路,通过这一实例来理解Verilog HDL的应用
在处理器内部通常会配置一个PC寄存器来存放指令地址信息,在运行时动态变化的过程中不断更新其值以指示当前执行的位置。该系统通过动态地从专门设计的指令存储器中读取对应位置上的操作码来完成数据传输与运算逻辑的操作。因此,在本节中所实现的处理器取指令电路系统主要由两个核心组件构成:即负责接收并解析指令的第一部分——PC模块以及用于存储所有指令程序的核心部分——专用指令存储器
1、PC模块的设计与实现
负责获取指令地址的主要组件是PC模块,在每个时钟周期内会按照递增顺序获取指令地址。其 interface design 如图2-13所示,在这种 layout 下采用了左侧作为 input interface 和右侧作为 output interface 的形式进行布局设计。这种 layout 有助于直观理解各部分的作用位置,并通过 table 2-5进行了详细说明。

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