GitHub - howerj/lfsr-vhdl:一个使用线性反馈移位寄存器作为程序计数器而不是普通程序计数器的 CPU 的实现

主要观点

  • 介绍用 VHDL 编写的基于线性反馈移位寄存器(LFSR)而非程序计数器的 FPGA CPU,包含 Forth 解释器,已在模拟和 FPGA 合成中运行。
  • 提供 CPU 资源利用情况,资源占用少,速度较快。
  • 详细说明指令集和系统设计,包括基于累加器、16 位指令等特点,以及特殊地址等细节。
  • 给出状态机图创建方法及相关 PNG 文件。
  • 讲述追踪方法及相关测量数据。
  • 阐述灵感来源及与其他设计的比较,如与 PDP-8、PicoBlaze 的异同。
  • 提及之前的相关帖子及未来的发展方向,包括改进文档、优化 CPU 等多个方面。
  • 列出相关参考资料。

关键信息

  • 作者 Richard James Howe,0BSD 许可证,邮箱 mailto:howe.r.j.89@gmail.com,代码仓库 https://github.com/howerj/lfs...
  • 系统在 Spartan-6 上运行频率 137.489MHz,CPU 小,仅占 29 片。
  • 指令集特点,如基于累加器、16 位指令等,特殊地址 0 有特定作用。
  • 状态机图创建方式及相关图片。
  • 追踪时需配置 tb.cfg 及相关命令,平均 2.4 时钟周期执行一条指令。
  • 灵感来自 TMS 1000 等,与 PicoBlaze 比较在多方面有差异。
  • 之前帖子地址及未来发展方向的多个思考点。
  • 众多参考资料链接。

重要细节

  • 模拟运行时输出“eForth 3.3”,接受输入“words”。
  • 合成 FPGA 需 Xilinx ISE 14.7。
  • 指令集中各指令的功能及对程序计数器的影响。
  • 输入输出为内存映射,负地址触发读写。
  • 不同配置下的模拟和硬件运行情况及差异。
  • 与 PicoBlaze 在架构、片使用等方面的具体对比数据。
  • 未来发展方向的具体内容和可能的实现方式。
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