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Anccend ccd1b917d0 新增 ISA 验证资产:迷你汇编器 + 指令测试程序
tools/rv_asm.py
- 极简 RISC-V 汇编器(Python 3,无第三方依赖),支持
  add/sub/and/or/xor/sll/srl/sra/slt/sltu、mul/mulh/mulhsu/mulhu、
  addi/slti/sltiu/xori/ori/andi、slli/srli/srai、lw/sw、
  beq/bne/blt/bge/bltu/bgeu、lui、jal/jalr、ecall、标签与 # 注释;
- 提供 print / halt 两条双字伪指令(分别等价于 addi a7,zero,34 + ecall、
  addi a7,zero,10 + ecall);
- I 型与访存立即数做 12 位有符号范围检查,越界直接报错,避免静默截断;
- 除 hex 外同时输出 .lst 编码清单,便于与 .asm 逐行核对。

testbench/programs/isa_test.asm + isa_test.expected
- 指令扩展验证程序:sltiu(两个方向)、xor/sll/srl/sra、mul/mulh/mulhu/mulhsu、
  bltu/bge/bgeu 的有符号与无符号区分,以及 bge/bgeu/bltu 三个循环,
  共 24 项 LED 输出,期望值逐行保存在 isa_test.expected。

testbench/programs/lui_test.asm
- LUI 验证程序:0x12345 / 0xfffff / 0x80000 与 lui+addi 组合,共 4 项输出。

另外包含编辑器/格式化工具对 cpu21_riscv_alu.v、cpu21_riscv_branch_unit.v、
cpu21_riscv_decoder.v 的重排(纯格式,语义等价)。

验证(xsim + testbench/tb_no_intr.v,按提交后的正式路径生成 hex)
- isa_test:24 项 LED 输出与 isa_test.expected 逐项一致,143 周期后 halt 停机;
- lui_test:12345000 / fffff000 / 80000000 / 12345678,21 周期后停机;
- 重新编译无 error / warning。
2026-09-12 19:10:24 +08:00
Anccend 266ec6a049 重构:按功能拆分流水线模块、修复 BLT 指令、注释中文化
1) 模块拆分(便于单独仿真调试)
   把原来单文件的三模块结构按功能拆成 10 个独立文件,顶层只保留五级流水
   寄存器、子模块例化、PC/IF-ID/ID-EX 控制优先级与对外输出:
     cpu21_riscv_alu.v            组合 ALU(result2 用于 MUL 高位/余数)
     cpu21_bpb_8.v                8 项全相联分支目标缓冲
     cpu21_riscv_decoder.v        ID 级组合译码器
     cpu21_riscv_regfile.v        寄存器堆(写优先旁路)
     cpu21_riscv_forward_unit.v   EX 级前递网络
     cpu21_riscv_store_unit.v     EX 级存储数据对齐(sw/sb)
     cpu21_riscv_branch_unit.v    EX 级控制流裁决
     cpu21_riscv_hazard_unit.v    load-use 冒险与停顿/冲刷判定
     cpu21_riscv_irq_ctrl.v       中断优先级、ustatus/uepc、嵌套返回栈
     cpu21_riscv_perf_counters.v  性能计数器
   已把上述文件加入 Vivado 工程 sources_1;端口、时序与行为经 xsim 对同一
   ROM 逐周期回归验证,统计量完全一致。

2) 修复 BLT 指令(真值表第 28 行:opcode IR[6:2]=0x18、funct3=100、ALU_OP=SLT)
   此前 funct3=100 未译码,blt 被当作空指令执行,于是
   `blt s1,zero,loop` 的循环只执行一次就顺序落到退出代码并停机
   (现象:只输出第一个值后就不再运行)。
     - cpu21_riscv_decoder.v:新增 blt_o,OP_BRANCH 接受 funct3=100,
       并按真值表给出 ALU_SLT(beq/bne 仍为 SUB,bltu 仍为 SLTU)
     - cpu21_riscv_branch_unit.v:新增 blt_i,用有符号比较
       $signed(src1) < $signed(src2) 裁决
     - cpu21_riscv_redirect_int_bpb.v:新增 idex_blt_q 流水寄存器,
       IF 级 f_is_branch 纳入 funct3=100,使 blt 也参与 BPB 预测
   验证:blt 小程序正确输出 -3/-2/-1 后停机(cond_taken=2);
   benchmark 第 [4] 段完整输出 fffffff1..ffffffff;
   中断测试程序的中断入口与停留周期与改动前一致。

3) 注释中文化
   - cpu21_riscv_redirect_int_bpb.v 及全部新增子模块使用中文注释;
   - testbench/tb_cpu21_riscv_redirect_int_bpb.v 与新增的 tb_no_intr.v
     注释全部译为中文。
   - testbench/tb_no_intr.v:与中断测试平台同框架但不注入 irq 脉冲的对照
     测试平台(修复其 $dumpvars 引用了不存在的模块名,并改用 tb_no_intr.vcd
     避免与另一个 TB 的波形文件互相覆盖)。

4) 其他
   - testbench/tb_cpu21_riscv_redirect_int_bpb.v 的默认 ROM_FILE 改为
     cpu21_riscv_redirect_int_bpb_rom.hex(中断测试程序);
   - cpu21_riscv_redirect_int_bpb说明.md 增补"文件与模块划分"章节与 BLT 说明;
   - 真值表.txt 移动到 testbench/programs/ 下。
2026-09-12 18:48:31 +08:00
Anccend abb2e161af 注释添加和翻译 2026-09-12 16:34:30 +08:00
Anccend 03ac91bf65 初版,Logisim转换Verilog 2026-09-12 13:18:24 +08:00