自己动手写处理器之第二阶段——可编程逻辑器件与PLD电路设计流程

计划中将陆续分阶段发布本人撰写的《自己动手编写处理器》（尚未出版），今天已发布第5章。我致力于每周至少更新4章

在上一章中，读者应知CPU内部包含一系列基本组件如译码器、运算器与控制器等。这些功能模块是如何构建完成的呢？实际上，在2008年之前人们就已经能够用成百上千个独立元件来构建它们了。直至2008年美国加州的游戏开发人员Steve Chamberlin还亲手制造了一款8位微控制器（单片机），耗时18个月花费1000美元总共使用了1253条线缆如图2-1所示并为其取了一个既形象又贴切的名字BMOW（Big Mess of Wires）。

还有一个叫Bill Buzbee的朋友亲自制作了他使用了200多块74系列的TTL集成电路亲手打造了一款CPU。

上述事件表明了使用分立元件构建CPU的可能性存在，然而并非一种高效的解决方案。本书采用‘代码 + FPGA’的具体方式来实现CPU设计，并将在本章详细阐述其工作原理的同时介绍所使用的硬件开发语言Verilog HDL。

2.1可编程逻辑器件概述

Xilinx FPGA芯片属于可编程逻辑器件（Programmable