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  • 简单8位CPU设计verilog微处理器,源码/视频


    名称:8位CPU设计微处理器

    软件:QuartusII

    语言:Verilog

    代码功能:

        设计一个简单的处理器,可以实现加减法以及简单的逻辑运算。

        设计包括程序计数器电路,指令存储器电路,指令译码器电路(控制器),运算电路,数据存储器(寄存器)电路。

    演示视频:http://www.hdlcode.com/index.php?m=home&c=View&a=index&aid=213

    FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载网:www.hdlcode.com

    代码下载:

    8位CPU设计微处理器 软件:QuartusII 语言:Verilog 代码功能: 设计一个简单的处理器,可以实现加减法以及简单的逻辑运算。 设计包括程序计数器电路,指令存储器电路,指令译码器电路(控制器),运算电路,数据存储器(寄存器)电路。名称:8位CPU设计(代码在文末付费下载)软件:QuartusII语言:Verilog代码功能: 设计一个简单的处理器,可以实现加减法以及简单的逻辑运算。 设计包括程序计数器电路,指令存储器电路,指令译码器电路(控制器),运算电路,数据存储器(寄存器)电路。演示视频:FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载网:www.hdlcode.com部分代码展示`timescale 1nicon-default.png?t=N7T8http://www.hdlcode.com/index.php?m=home&c=View&a=index&aid=213

    部分代码展示

    `timescale 1ns / 1ps
    /
    //顶层模块:设计包括程序计数器电路,指令存储器电路,指令译码器电路(控制器),运算电路,数据存储器(寄存器)电路
    //指令格式:
    //-----------------------
    //opcode | rs | rt | rd |
    //-----------------------
    //15-12   11-8  7-4  3-0
    //
    //操作方式如下:
    //ADD R1,R2,R3  
    //  => R3 = R1 + R2;
    //SUB与ADD一致
    //
    //INC:
    //INC R1,0,R1
    // => R1 = R1 +1;
    //
    //DEC,R1,0,R1
    // => R1 = R1 -1;
    module cpu(
        input wire clk,
        input wire rst_n, 
     output [15:0] alu_Res 
        );
    wire [15:0] inst;
    wire [15:0] PC;
    wire [3:0] Opcode;
    wire [3:0] aluOp;
    wire [15:0] imm;
    wire [3:0] Addr1,Addr2,Addr3;
    wire [15:0] Write_data;
    wire [15:0] Read_data1,Read_data2;
    wire [15:0] aluRes;
    wire [15:0] input1,input2;
    wire writereg;
    assign Opcode = inst[15:12];  //操作码为指令的高四位
    assign Addr1 = inst[11:8];//操作数1地址
    assign Addr2 = inst[ 7:4];//操作数2地址
    assign Addr3 = inst[ 3:0];//目的寄存器地址
    assign Write_data = aluRes;  
    assign input1 = Read_data1;
    assign input2 = Read_data2;
    assign alu_Res=aluRes;
    //指令存储器例化    
    im u_im(
        .Addr(PC),
        .inst(inst)
    );  
    //指令译码器例化
    ctr u_ctr(
        .Opcode(Opcode),
        .aluOp(aluOp),
        .writereg(writereg)
    );
    //数据存储器例化
    rf u_rf(
        .clk(clk),
        .rst_n(rst_n),
        .Addr1(Addr1),
        .Addr2(Addr2),
        .Addr3(Addr3),
        .Write_data(Write_data),
        .writereg(writereg),
        .Read_data1(Read_data1),
        .Read_data2(Read_data2)
    );
    //程序计数器电路例化  
    pc u_pc(
        .clk(clk),
        .rst_n(rst_n),
        .current_pc(PC)
    );  
    //运算电路例化
    alu u_alu(
        .aluOp(aluOp),
        .input1(input1),
        .input2(input2), 
        .aluRes(aluRes),
        .Zero(Zero)
    );
      
    endmodule
    

    设计文档:

    设计文档.doc

    1. 工程文件

    2. 程序文件

    3. 程序编译

    4. RTL图

    5. Testbench

    6. 仿真图

    顶层仿真图

    //微程序内容如下:

    //2101  # INC R1   结果:R1 =1

    //2101  # INC R1   结果:R1 =2

    //2101  # INC R1   结果:R1 =3

    //2202  # INC R2   结果:R2 =1

    //2202  # INC R2   结果:R1 =2

    //0123  # ADD R1,R2,R3   结果:R3 =2 + 3 = 5

    //1124  # SUB R1,R2,R4   结果:R4 =3 -2 =1

    //3303  # DEC R3  结果:R3 =5 -1 = 4

    //5345  # OR R3,R4,R5   结果:R5 =4 | 1 = 5

    运算器仿真

    控制器仿真

    指令存储器仿真

    程序计数器仿真

    寄存器组仿真

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/diaojiangxue/article/details/134066104
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