体系结构实验资料说明 1 实验材料-静态5级流水 MIPS CPU实现.docx 实验内容文档 2 体系结构实验课_V1.ppt 讲解PPT 3 报告模板.docx 报告封皮 4 Basys3实验指导手册-V1.0.pdf basys3 板卡资料 5 verilog示例代码rtl_code ppt讲解代码示例（流水线代码，单周期CPU代码） 6 pipelinecpu_prj_err 方案1题目建立的工程（工程示例，未调试通过。1，修改CPU设计代码 2,testbench验证 3.下载板卡验证） 6.2 pipelinecpu_code 方案1原始代码，未创建工程 7 minimipsb3 柴可版本的实验题目（方案2） 8 mips编译器 用于编译生成2进制文件 静态5级流水 MIPS CPU实现 1 实验目的 1. 掌握流水处理器设计原理。 2. 熟悉并运用verilog语言进行电路设计。 2 实验设备 1. 装有Xilinx Vivado的计算机一台。 2. Basys-3实验板一块。 3 实验任务 1） 设计一款静态5级流水简单MIPS CPU。 基于单周期MIPS处理器设计，修改完成5级流水的MIPS处理器，5级流水的时空图如图1所示。 2） 本次课程设计的设计框图。 5个部件都是同时运转，但对每条指令而言，依然是依次工作的，如图2所示。 3） 流水线处理器设计要求 本次实验内容暂不考虑前递技术，主要实现阻塞控制。 MIPS架构有延迟槽设定，处理器设计要支持延迟槽技术。 MIPS 架构中分支和跳转指令参与计算的PC 值均为延迟槽指令对应的PC(即分支跳转指令的PC+4),在本课程设计中尤其需要注意这一点。比如一条指令“beq,r0,r0,#2”在不考虑延迟槽的多周期CPU 中，其跳转的目标地址为beq 指令后面的第2条。而在考虑延迟槽的流水CPU 中，其跳转的目标地址为beq 指令后面的第3 条（即延迟槽指令后面的第2 条）。在编写测试程序时就需要注意分支跳转指令的偏移量。 4）指令系统 4 设计步骤 1） 分析掌握单周期MIPS处理的设计框图和设计代码。 2） 对单周期处理器进行流水线改造。 3） 通过IP核形式增加指令存储器和数据存储器。 4） 完成SOC顶层设计 顶层接口信号描述 5） 编写测试程序和testbench进行仿真测试。 6）（进阶设计内容）增加数码管单元，下载板卡调试。 哈工大威海体系结构实验报告包含代码