Ecosyste.ms: Awesome
An open API service indexing awesome lists of open source software.
https://github.com/DeathKing/CPME48
Why CP-YOU? Let's CP-ME! 非常简单的8位CPU的VHDL实现，拥有精简的RISC式指令集。更有配套扩展指令集IR48*、汇编器DASM48、高级语言Cheme，你值得拥有。（课程作业，仅供交流，切勿抄袭！）
https://github.com/DeathKing/CPME48
Last synced: 2 months ago
JSON representation
Why CP-YOU? Let's CP-ME! 非常简单的8位CPU的VHDL实现，拥有精简的RISC式指令集。更有配套扩展指令集IR48*、汇编器DASM48、高级语言Cheme，你值得拥有。（课程作业，仅供交流，切勿抄袭！）
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/DeathKing/CPME48
- Owner: DeathKing
- Created: 2014-07-09T06:51:22.000Z (about 10 years ago)
- Default Branch: master
- Last Pushed: 2014-07-24T14:06:27.000Z (about 10 years ago)
- Last Synced: 2024-06-20T16:10:33.198Z (3 months ago)
- Language: VHDL
- Homepage:
- Size: 3 MB
- Stars: 7
- Watchers: 3
- Forks: 3
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
Awesome Lists containing this project
README
# CPME48
CPME48是一个简易CPU的VHDL实现，它仅支持少量自定义的RISC指令（IR48）。
## 配套软件
+ cheme：为CPME48设计的高级语言，Scheme的变种子集。cheme拥有语法为S-表达式风格、语义基于副作用、强类型等特点。cheme语言提供的`chemec`可以将cheme程序编译为CPME48的汇编指令IR48\*。
+ dasm: 为CPME48设计的汇编器，能将IR48指令编写的文件汇编为CPME48的机器指令。也能将CPME48的二进制程序反编译。
## 技术规格
在默认的IR48指令集实现中，CPME48的技术规格如下：
+ CPME48具有8个8位通用寄存器（从R0到R7）（注①）。
+ CPME48的指令寄存器（IR）是16位的。
+ CPME48的数据总线是16位的（注②）。
+ CPME48的地址总线是16位的。
+ CPME48的外设端口设置了8个（注③）。
+ CPME48的存储器大小为64K×16位（注④）。
> **注：**
> ① CPME48没有对有特殊用途的R7寄存器做保护，即寄存器R7有时作为地址高字节使用，但对汇编语言的程序员来说，R0到R7都是可直接存取的。
> ② 数据总线仅在读取IR时处理16数据，在读取其它数据时，按照8位总线使用。
> ③ 由于实际硬件的限制，这8个端口实则同一个端口。
> ④ 存取指令时，每个单元16位数据都有效；存取数据时，每个单元仅低字节有效。
在IR48的扩展指令集IR48\*的意义下，CPME48\*基本技术规格与CPME48一致，但新增加了几个寄存器，并将通用寄存器赋予了新的意义。寄存器详细指标如下：
| 引用代码 | 寄存器 | 名字 | 说明 |
| :-----: | :----: |:-------: | :---------------- |
| 000 | AX(R0) | 累加器 | 通用，或作为累加器 |
| 001 | BX(R1) | | 通用 |
| 010 | CX(R2) | | 通用 |
| 011 | DX(R3) | | 通用 |
| 100 | SI(R4) | 源索引 | 串复制源地址，数组索引|
| 101 | DI(R5) | 目的索引 | 目的地址，数组索引 |
| 110 | SP(R6) | 栈指针 | 栈顶指针 |
| 111 | BP(R7) | 基址指针 | 栈中引用位置的地址 |
| --- | CS | 代码段基址| 代码段基址 |
| --- | DS | 数据段基址| 数据段基址 |
| --- | SS | 栈段基址 | 栈段基址 |
| 111 | FLAG | 状态位 | 标志集，状态位 |
| --- | IR | 指令寄存器| 当前指令地址 |
| 000 | PC | 程序计数 | 将要执行的指令的地址 |
> **注：**
> ① `---`表示无法直接引用，只能通过指令间接影响该寄存器。
> ② 寄存器PC、FLAG只能被特殊指令（如`SPOP`、`SPSH`指令）引用。
## 寻址模式
CPME48只支持直接寻址的寻址方式。
## 内存布局
CPME48采用的内存布局称为“simple”，反应在汇编代码中应为：
```asm
.MODEL SIMPLE
```
在IR48中，数据、代码和运行时栈（Runtime stack）并不严格区分，在IR48\*中，引入了CS、DS以及SS寄存器管理这些内存区域。尽管如此，一个程序还是会占用整个存储器空间，因此这种内存布局是“简易的”。
```
+--------------------+
0x0000 | Empty Unit |
+--------------------+
0x0001 | |
| Code Segment |
0x00FF | |
+--------------------+
0x0100 | |
| Data Segment |
0x01FF | |
+--------------------+
0x0200 | |
| Stack Segment |
0x02FF | |
+--------------------+
```