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【MCU】16bit CPU設計實戰(zhàn)(一)

時間：2021-11-29 14:02:04
關鍵字： CPU    MCU   
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[導讀]ARMCPU的完備SDK、軟件生態(tài)對于加速MCU設計而言可謂是有如神助，作為ICer，我在設計完成MCURTL后，即可利用ARM提供的SDK快速完成MCU的系統(tǒng)驗證，避免要自己一一開發(fā)軟件驅動的重復性繁瑣工作。ARM是否被英偉達收購猶未可知，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設計而言可謂是有如神助，作為ICer，我在設計完成MCU RTL后，即可利用ARM提供的SDK快速完成MCU的系統(tǒng)驗證，避免要自己一一開發(fā)軟件驅動的重復性繁瑣工作。



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



我曾經預言過海思手機芯片的三大卡脖子：


1、arm授權的CPU、Mali GPU


2、安卓系統(tǒng)（鴻蒙 逆境而生)


3、臺積電代工（當時預測還被噴）




先進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，像鴻蒙一樣獨立自主。



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



以中科龍芯采用的MIPS架構為例，本CPU設計架構圖如下：



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現(xiàn)的單周期指令來實現(xiàn)CPU設計：



  1. Add : R[rd] = R[rs] R[rt]


  2. Subtract : R[rd] = R[rs] - R[rt]


  3. And: R[rd] = R[rs]
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