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手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇

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  • 日期: 2020-10-24
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标签: risc

RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer,中文是精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的,所有指令的指令周期也是相同的,并且采用流水线技术。

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《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》是一本介绍通用CPU设计的入门书,以通俗的语言系统介绍了CPU和RISC-V架构,力求为读者揭开CPU设计的神秘面纱,打开计算机体系结构的大门。

本书共分为四部分。第一部分是CPU与RISC-V的综述,帮助初学者对CPU和RISC-V快速地建立起认识。第二部分讲解如何使用Verilog设计CPU,使读者掌握处理器核的设计精髓。第三部分主要介绍蜂鸟E203配套的SoC和软件平台,使读者实现蜂鸟E203  RISC-V处理器在FPGA原型平台上的运行。第四部分是附录,介绍了RISC-V指令集架构,辅以作者加入的背景知识解读和注解,以便于读者理解。

本书不仅适合CPU或芯片设计相关从业者阅读使用,也适合作为大中专院校相关师生学习RISC-V处理器设计(使用Verilog语言)和CPU设计的指导用书。

目录

第一部分  CPU与RISC-V综述

第1章  一文读懂CPU之三生三世  2

第2章  大道至简——RISC-V架构之魂  29

第3章  乱花渐欲迷人眼——盘点RISC-V商业版本与开源版本  46

第4章  开源RISC-V——蜂鸟E200系列超低功耗Core与SoC  54

第二部分  手把手教你使用Verilog设计CPU

第5章  先见森林,后观树木——蜂鸟E200设计总览和顶层介绍  65

第6章  流水线不是流水账——蜂鸟E200流水线介绍  78

第7章  万事开头难吗——  一切从取指令开始  88

第8章  一鼓作气,执行力是关键——执行  117

第9章  善始者实繁,克终者盖寡——交付  161

第10章  让子弹飞一会儿——写回  170

第11章  哈弗还是比亚迪——存储器架构  178

第12章  黑盒子的窗口——总线接口单元BIU  203

第13章  不得不说的故事——中断和异常  217

第14章  最不起眼的,其实是最难的——调试机制  246

第15章  动如脱兔,静若处子——低功耗的诀窍  260

第16章  工欲善其事,必先利其器——RISC-V可扩展协处理器  276

第三部分  使用Verilog进行仿真和在FPGA  SoC原型上运行软件

第17章  冒个烟先——运行Verilog仿真测试  292

第18章  套上壳子上路——实现SoC和FPGA原型  302

第19章  画龙点睛——运行和调试软件示例  321

第20章  是骡子是马?拉出来遛遛——运行跑分程序  332

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