【matthew的业余DIY系列】我的CPU我作主

只看该作者 · 2016-3-21 12:26

本帖最后由 matthewchan 于 2016-3-21 12:32 编辑

这两天没有更新文档。因为我在思考;P;P;P
文档可能会先停一下，因为近来我有新的想法了:lol。我想再做一个CPU，它能在后面的DIY项目中应用起来:lol。读写个SD卡，跑个ucos之类的系统，跑个GUI，跑个算法什么的，卡拉卡拉就能跑起来的:lol。
这时候，感觉现在这个简单CPU受编译器的影响太大了。因为要使用PIC的编译器，必须要有对应的器件，我自己加的扩展C编译器不认。现实是，PIC16F系列的器件，ROM和RAM都很少。。。。。
还有，代码效率密度有点低，xc8 bug还是太多了。。。

看了看ARM的 thumb-2，感觉很合适，有点心动了:lol

3万 · 2016-3-21 12:35

open core 很多

只看该作者 · 2016-3-21 19:07

可是有什么用呢

只看该作者 · 2016-3-23 09:23

本帖最后由 matthewchan 于 2016-3-23 09:28 编辑

昨天从ARM上面下载了ARMV6-M体系结构下来，基本浏览了一边。
我打算兼容他的thumb-2指令集，以便于使用C编译器。具体架构不会按它的体系结构来构建。总的来说还算好做，就是译码的工作量有点大（编写还要校对有点麻烦，仿真和测试会是个烦恼），其他还好了。
附件是体系文档，提供给有需要的朋友，免去了上官网注册的麻烦。

DDI0419C_arm_architecture_v6m_reference_manual.pdf (2.08 MB)

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上面有朋友说open core很多之类，估计是不好意思说，我做这些没啥用吧:L。

打个不恰当的比喻，九寨沟马尔代夫已经很多人去过了，还是有那么多人挤着去凑热闹啦。
纵然自己的相机业余，拍摄水平更一般，也还不忘带上相机去啊。
对我来说，这是经历，是体验，我高兴。或者，现在像我这么傻的人太少了吧。

版面好冷清，感觉自己有点自言自语。。。。;P

只看该作者 · 2016-3-23 11:05

这个有意思我毕业设计也是类似的东西

只看该作者 · 2016-3-25 08:10

说说进度吧。
把ARM M0的TRM和armv6-m体系结构对照着看了一遍。架构还是蛮简单直接的。
实现架构已经想好了，一些优化策略也基本定型了。下周一开始coding吧，慢慢玩，呵呵。

只看该作者 · 2016-4-21 13:04

差不多一个月没上来，发现没有一个人关注，好桑心啊

做技术就是要耐得住寂寞的了

。

其实代码已经写完，面积和速度数据也有了。
在spartan 3上，面积 2300lut，速度70Mhz，与arm的官方数据相仿（cortex-m1在spartan 3上 2600lut，速度80MHz）。

老实说，不满意啊，我希望能做到100Mhz，2000lut左右，呵呵。
后面继续调整优化。

只看该作者 · 2016-5-2 09:36

本帖最后由 matthewchan 于 2016-5-4 07:37 编辑

基本的testbench已经跑过了，看起来还不错。从架构和编程模型角度看，和ARM官方版本（cortex-M1）基本是一样的。区别/优化为：
1.只有一个sp，sp_main和sp_process是同一个寄存器。
2.apsr，ipsr，epsr给我直接合成xpsr了。
3.没有实现中断堆栈的8byte边界对齐保护，仅仅是4byte对齐（所以中断中需要调用必须遵循AAPCS的函数，就要靠码农手动一下了，

呵呵）
4.对memory读写进行优化，效率比官方版本高。
5.加入简单的跳转预测，减少流水线空转，对最常用的BL和B跳转有明显加速作用。

性能上，在spartan 3上，使用xst，
面积速度
myCPU ： 1900lut 80Mhz.
cortex-M1：2600lut 80Mhz （arm的官方数据）

补充一下，编程模型基本都一样了，为什么就那么点不一样了？理由有两点：
1.嫌麻烦，又觉得影响不大，所以懒得搞

2.简化编程模型，这是不是更像一个取代8/16位的低端高性能cpu啦，这才是最小的arm 32bit处理器吧

（就是要搞点不一样

）

好吧，现在在慢吞吞debug模式中。。。

【matthew的业余DIY系列】我的CPU我作主

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