MIPS_处理器的SystemC_实现_孙伟斌[1].pdf

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MIPS 处理器的 SystemC 实现

学号：1060379012 孙伟斌 B0603791


前言

这篇文档讲述了如何使用 SystemC 来实现一个多周期的流水 MIPS 处理器。通过对
MIPS 处理器的五步进行描述，本文详细阐述了作业中的 SystemC 实现如何来构建者五步流
水中的每一个细节。对于流水中的一些问题，如 Hazard 等的处理，本文中也在讲述流水实
现时作了具体的解释。作业中使用 SystemC2.1 来实现一个 MIPS 的逻辑仿真。


第一节 SystemC 概述

SystemC 是一个 C++库，里面定义了一系列的类，用来对系统进行建模，SystemC 主要
是对系统进行逻辑验证。工业中构建芯片或系统，可以先使用 SystemC 来建立它的逻辑模型，
经过各方面验证正确后可以进行实际设计。
SystemC 构建的系统是由 Module 构成的，Module 就是系统的各个模块，模块可大可小，
而模块与外界交互的通道是 Port，端口。端口负责输入输出，就像我们的 I/O 端口一样。模
块内部的处理流程被构建为一个 SC_METHOD，输入的数据经过其加工作为输出。而模块
之间通过 Signal，信号来进行连接，我们看线路图上的连线，就可以认为是 SystemC 中的
Signal。
我们使用 SystemC 来构建 MIPS，就是用模块来模拟 CPU 的各个部件，用端口来模拟部
件的输入输出，用信号来模拟部件之间的连线。


第二节 MIPS 架构

这一节来介绍要模拟的 MIPS 的架构图。MIPS 是一个 RI