tinyrisc-v学习笔记（三.代码译码）

阶段二.译码

1.id(组合逻辑电路),结合regs(组合逻辑电路)
主要功能为：1.根据指令内容，分析当前具体是哪一条指令（比如上面的mul）；2.根据具体指令，确定当前涉及的寄存器，比如是1个还是2个，是否需要写寄存器，包括写到哪一个上3.访存：访问通用寄存器，并且得到要读的寄存器的内容以及地址。
首先我们知道指令为32位。我们可以看下risc-v基础的基本指令，也是我们目前学习risc-v指令的比较重点的地方如下图9.

图9
还有是所有指令这里暂不做介绍，感兴趣可以自己CSDN搜索。
举例：代码中可以看到不同的最终译码指令，比如我们采用了图9中的R指令，比如说mul，在代码中我们可以看到在当opcode为INST_TYPE_R_M(在define.v中可以看到其值为7’b0110011。funct7==7’b0000001，并且funct3有mul。如下图10，11

图10

图11
可以看到，代码做的是：
1.根据opcode和funct7,funct3确定指令为Mul；
2.寄存器写使能；
3.写地址为rd(也就是Inst[11:7])4.寄存器1的地址值为rs1，并且结合regs将地址的内容给予op1_o。寄存器2的地址值为rs2，并且结合regs将地址的内容给予op2_o。其中寄存器1中的指令内容，把寄存器对应的地址中的内容值取出来。（这里再次说明下,op这里是用于计算赋值等，可以认为它就是出现在运算赋值等情况下，代表一个值，无实际意义）
图11也说明算数的方法。说白了：做的工作就是根据Inst中rs1和rs2找到寄存器的地址，并且把地址的内容相乘放到rs1上，然后写到rd中（注意，后面黑体字执行这一部分是在第三阶段执行中完成的，这里只是提前的解释一下方便我们对解码阶段的理解）。
值得说明的是：id和regs这里都是组合逻辑电路，意思也就是说。虽然上述代码是在id.v和regs.v中分别完成，但是他们是同一时间发生也就是说,id在regs的辅助下将值分别完成了上述工作。

再举一个I指令的例子。ADD
我们看下代码，如下图12

图12
步骤为：
1.根据opcode和funct3确定是add指令；
2.写使能；
3.给出目标寄存器地址，得到rs1，并且根据rs1地址通过regs得到rs1的地址内容给予op1_o。并且根据inst[31:20]我们可以直接的出来op2_o的的内容，进行后续操作。
剩下的其他所有指令不管是加减乘除与或，都是和上述指令的操作类似，可能不同的是出现在R指令或者I指令等等。但是总体来说是换汤不换药。
2.id_ex(时序逻辑电路)
首先是主要功能：
1.根据指令内容，解析出当前具体是哪一条指令(比如add指令)；
2.根据具体的指令，确定当前指令涉及的寄存器。比如读寄存器是一个还是两个，是否需要写寄存器以及写哪一个寄存器；
3.访存：访问通用寄存器，得到要读的寄存器的值（地址）。
这里没什么好说的，我仍然是觉得id_ex的主要作用是把对应的信号整合在一起，送到下一个阶段执行。还有的其他作用像是中断控制的是这里（后续再说）

最后

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