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32位MIPS构架的流水线的逻辑设计
资料介绍
RISC技术是上世纪80年代发展起来的处理器设计新技术，它的产生对整个计算机界产生了巨大的影响。目前有RISC和CISC两大主流技术，而现今使用RISC技术的越来越多，其中一个特点就是指令简单，容易译码，使用流水线技术使得其性能提高很多。MIPS就是RISC的一个很好的版本，它十分适合流水线技术的运用。
本文对MIPS构架进行介绍，详细地讨论了寄存器堆、指令集、Cache的设计、存储单元管理的结构和性能，中断/异常的处理。提出解决流水线中结构相关、数据相关和控制相关问题的有效方法，增加硬件资源来解决流水线中的结构相关问题，用数据前推法解决了流水线中的数据相关问题，用后退法和动态分支预取技术（BTB）解决了流水线中的控制相关问题，这些方法都能有效地提高流水线的性能。将流水线设计为五级，合理安排流水线中每级的任务，并对流水线中每个执行阶段的设计给出了详细的说明和讨论。使用硬件描述语言Verilog HDL设计出五级的流水线，并且通过综合，功能仿真和时序仿真。结果表明设计的五级流水线的功能正确，使得流水线每一周期执行的指令数接近于1，其性能也得到提高。
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资料：bitboy
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