写一个有四个寄存器一个RAM的支持load store add指令 的32位基于RISCv的cpu
时间: 2024-05-07 11:23:09 浏览: 63
这个请求比较复杂,需要一定的时间和精力来完成。以下是一个简单的32位基于RISCv的CPU,它有四个寄存器和一个RAM,并支持load、store和add指令。
```
module riscv_cpu (
input clk,
input reset,
input [31:0] instruction,
output reg [31:0] data_out
);
// 定义寄存器和RAM
reg [31:0] reg1, reg2, reg3, reg4;
reg [31:0] ram [0:1023];
// 定义指令和操作码
parameter OPCODE_LOAD = 2'b00;
parameter OPCODE_STORE = 2'b01;
parameter OPCODE_ADD = 2'b10;
// 定义寄存器编号
parameter REG_1 = 2'b00;
parameter REG_2 = 2'b01;
parameter REG_3 = 2'b10;
parameter REG_4 = 2'b11;
// 定义指令格式
// opcode rs1 rs2 rd imm
// 2位 2位 2位 2位 24位
reg [1:0] opcode;
reg [1:0] rs1;
reg [1:0] rs2;
reg [1:0] rd;
reg [23:0] imm;
// 解析指令
always @ (posedge clk) begin
if (reset) begin
opcode <= 2'b00;
rs1 <= 2'b00;
rs2 <= 2'b00;
rd <= 2'b00;
imm <= 24'b0;
end else begin
opcode <= instruction[31:30];
rs1 <= instruction[27:26];
rs2 <= instruction[25:24];
rd <= instruction[23:22];
imm <= instruction[23:0];
end
end
// 执行指令
always @ (posedge clk) begin
case (opcode)
OPCODE_LOAD: begin
data_out <= ram[reg2 + imm];
end
OPCODE_STORE: begin
ram[reg2 + imm] <= reg1;
end
OPCODE_ADD: begin
case (rs1)
REG_1: reg1 <= reg1 + reg2;
REG_2: reg2 <= reg1 + reg2;
REG_3: reg3 <= reg1 + reg2;
REG_4: reg4 <= reg1 + reg2;
endcase
end
default: begin
// 未知指令
end
endcase
end
endmodule
```
这个CPU的功能比较简单,只支持load、store和add指令,并且只有四个寄存器和一个RAM。但是可以根据需要进行扩展。
阅读全文