同济大学CS《计算机系统实验》实验一TongJi University CS computer system experiment assignment 1
本工程为2021年同济大学计算机系计算机系统实验实验1。本次实验使用Verilog语言实现了89条MIPS指令的多周期CPU的设计、仿真和下板。支持cp0和时钟中断。
带分支预测的54条指令动态流水CPU由我在2021年寒假重构完成。本学期在此基础上实现新增的指令以及中断。过程较为顺利。
如果本仓库有帮助到你，就送我一颗star吧🤗
如果有问题也可以在issue提出，方便其他人参考或一起讨论😋
CPU采用动态流水技术，内含2bit分支预测器。
开发环境Vivado 2020.2
仿真环境ModelSim PE 10.4c
测试环境MARS 4.5（小端）、notepad++
NEXYS 4 DDR Atrix-7
18级的测试程序是我编写的，不知道有没有沿用下来:joy:
本测试程序由11个测试函数构成，测试内容覆盖了89条MIPS指令、cp0以及时钟中断
- cpu采用小端模式
- 中断例程起始地址为0x00400004
- 数码管显示地址为0x10010000的DMEM单元
- 正确结果：数码管低半字显示0x0001，高半字随着时钟中断而计数
- 错误结果：数码管显示-1~-10的错误码，或者数码管低半字显示0x0001但高半字不计数
测试函数1：（54条MIPS指令流水线标准测试程序） 测试指令：addi,addiu,andi,ori,slti,sltiu,lui,xori,and,beq,bne,j,jal,jr,lw,sw,mul,sll,sub 错误码：-1
测试函数2： 测试指令： mfhi,mflo,div,divu 错误码：-2
测试函数3： 测试指令：sb,lb,lbu,sh,lh,lhu,mthi,mtlo,mfhi,mflo,sltu,sllv,srav,srlv,sra,srl,subu,add,addu,slt,clz,clo 错误码：-3
测试函数4： 测试指令： jalr 错误码：-4
测试函数5： 测试指令：mult,multu,madd,maddu,msub,msubu 错误码：-5
测试函数6： 测试指令： movn,movz 错误码：-6
测试函数7： 测试指令： bgez,bgtz,blez,bltz,bltzal,bgezal 错误码：-7
测试函数8： 测试指令： lwl,lwr,swl,swr 错误码：-8
测试函数9： 测试指令： ll,sc 错误码：-9
测试函数10： 测试指令： cp0相关指令，包括自陷指令、syscall、break、ret、mfc0、mtc0 错误码：-10
测试函数11： 测试功能：时钟中断