...RV32I介绍/chisel基础语法/fetch实现/tester验证
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发布时间：2024-09-27 01:42
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时间：6分钟前
终于踏上用 Chisel 构建 CPU 的旅程。参考书籍《RISC-V与Chisel学习——第一次自制CPU》，我略去前四章的日语内容，直接进入项目部分，通过代码快速理解。尽管书中有部分日语，使用 WPS 的翻译功能能轻松解决。Chisel 专用细节未在之前文章中提及，将在此补充。
了解 RV32I 指令集，我们从最基础的 32 位整数运算指令集开始，随后实现简单的 V 类型向量加法运算，最后扩展至自定义指令集。本部分将详细介绍。
RV32I 指令集分为多种类型，具体类型及其功能已在前文概述，这里不再赘述。接下来将讲解 Chisel 语法。
以示例代码展示 Chisel 基础语法，待补充新内容时即时更新。推荐一本关于 Chisel 语法的书籍，值得深入阅读。
实现 fetch 功能需要内存和处理器核心，通过一个顶层文件连接两者。内存实现包含输入输出端口，实现从输入地址读取指令。
内存实现采用纯组合逻辑，深度为 16384、宽度为 8 位的 RAM。输入地址通过处理器的程序计数器（PC）获取，读取指令并输出。内存加载来自 fetch.hex 文件的内容，通过 loadMemoryFromFile 方法实现。
处理器核心包含 PC 寄存器，每周期增加 4，指向内存中指令地址。当遇到特定指令（如 0x13136f97）时，设置退出标志。内存接口方向通过 flipped 方式调整，简化设计。
顶层文件负责实例化内存和处理器核心，完成信号连接。测试模块（tb）不断循环执行，打印退出端口内容直至结束条件满足。
测试过程涉及从内存读取指令，处理器判断指令类型，直至遇到特殊指令 0x13136f97，退出测试。输出结果展示内存中加载的 fetch.hex 内容与处理器行为。
生成的 Verilog 代码包括内存、处理器核心和顶层文件的实现，内存代码不宜在综合器中直接生成，需使用专门的内存编译器。
