【MCU】16bit CPU設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)(一)

時(shí)間：2021-11-29 14:02:04

關(guān)鍵字： CPU MCU

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[導(dǎo)讀]ARMCPU的完備SDK、軟件生態(tài)對于加速M(fèi)CU設(shè)計(jì)而言可謂是有如神助，作為ICer，我在設(shè)計(jì)完成MCURTL后，即可利用ARM提供的SDK快速完成MCU的系統(tǒng)驗(yàn)證，避免要自己一一開發(fā)軟件驅(qū)動(dòng)的重復(fù)性繁瑣工作。ARM是否被英偉達(dá)收購猶未可知，海思的麒麟芯片的CPU、mali?GP...

ARM CPU的完備SDK、軟件生態(tài)對于加速MCU設(shè)計(jì)而言可謂是有如神助，作為ICer，我在設(shè)計(jì)完成MCU RTL后，即可利用ARM提供的SDK快速完成MCU的系統(tǒng)驗(yàn)證，避免要自己一一開發(fā)軟件驅(qū)動(dòng)的重復(fù)性繁瑣工作。

ARM是否被英偉達(dá)收購猶未可知，海思的麒麟芯片的CPU、mali GPU仍是公版arm軟核，受制于人。

我曾經(jīng)預(yù)言過海思手機(jī)芯片的三大卡脖子：

1、arm授權(quán)的CPU、Mali GPU

2、安卓系統(tǒng)（鴻蒙逆境而生)

3、臺(tái)積電代工（當(dāng)時(shí)預(yù)測還被噴）

先進(jìn)工藝代工問題非常痛苦，那么ARM的CPU、GPU問題依然棘手，相信海思未來能開發(fā)自己的自主可控指令集、CPU、GPU，像鴻蒙一樣獨(dú)立自主。

為了自己可控，RISC-V的崛起之路仍需要加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)，本文的主角，還是選取學(xué)?？蒲薪虒W(xué)常用的MIPS指令集。

以中科龍芯采用的MIPS架構(gòu)為例，本CPU設(shè)計(jì)架構(gòu)圖如下：

The Instruction Format and Instruction Set Architecture for the 16-bit single-cycle MIPS are as follows:

Instruction set for the MIPS processor

Instruction Set Architecture for the MIPS processor

指令描述

我們選取更為容易實(shí)現(xiàn)的單周期指令來實(shí)現(xiàn)CPU設(shè)計(jì)：

Add : R[rd] = R[rs] R[rt]
Subtract : R[rd] = R[rs] - R[rt]
And: R[rd] = R[rs]

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