Browsing by Author "Kai-Ting Hu"

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    含浮點運算之管線化MIPS CPU設計與FPGA實作
    (2007) 胡凱婷; Kai-Ting Hu
    數位電路的產物中，舉凡電腦、手機、家電產品等等，其中央處理器（CPU）扮演著非常重要的角色。隨著產品的複雜度和功能的多寡，CPU的處理速度也一直在提升，自管線式（Pipeline）架構被提出來以後，已成為高速處理器的主流。 本研究主要目的在於以HDL（Hardware Description Language）硬體描述語言，設計一顆具有五階層的Pipelined MIPS CPU，並針對管線中會發生的三大危障(hazard)：結構危障(structure hazard)、資料危障(data hazard)、控制危障(control hazard)，設計解決的機制，以增加CPU的效能。 設計結果經由ModelSim完成電路模擬後，下載至Xilinx Virtex XCV800 FPGA(Field Programmable Gate Array)驗證成功，完成整體設計架構，並加入周邊介面I/O電路設計和周邊顯示電路的實體連接，完成FPGA平台設計架構。最後，利用所設計的指令集撰寫相關程式，來驗證整個Pipelined MIPS CPU的運作。 本研究結果已成功完成一顆五階層的Pipelined MIPS CPU（包含浮點數指令），並解決三大危障等問題，總共實作了21道固定點指令、4道浮點指令。