【笔记】五级流水LA架构CPU设计学习笔记
这是我学习Loongsonedu CDE LAB的学习笔记，内容包括完成20条指令的debug以及完成一个五级流水LA架构CPU，是龙芯杯个人赛的前置学习。
2024.6.12
环境配置
这里我遇到了严重问题，上来第一个问题就是 PC 寄了，没法正常自增。检查发现是，配置好的ip核宽度少了一半变成16位，直接体现就是传进来的 inst_sram z了一半，这显然写不下去。经过长达两个多小时的各种尝试，被wyc换了一个路径再重置了仿真之后成功解决，但是问题的原因仍然未知，因为原先路径的长度没有超限，也不存在非法字符。
修复debug_wb_rf_we
仿真时一眼就能看见debug_wb_rf_we这个信号z了，按照有z调z原则先看这个。带有debug前缀的信号意义是传出与标准信号进行比较，以判断你的core是否正确。检查该信号发现z的原因是该信号的assign语句中，信号名被篡改，末尾多个字母。想出这种bug的人是不是生活不如意
修复alu接口
接下来出错的指令是addi.w，写回寄存器的结果有误。从alu的结果出问题开始倒推，检查alu的操作发现无误，再往回检查alu的实例化接口，发现alu_src1和alu_src2传入的参数都是alu_src2，修复后成功解决。
修复bl
下一条出错指令是bl，这条指令的作用是无条件跳转到目标地址处，同时将该指令的 PC 值加 4 的结果写入到 1 号通用寄存器 r1 中。对比标准信号，这条指令处标准信号没有发生写回（标准信号的写回使能遵循你传出的写使能），而bl指令需要写寄存器，显然此时寄存器写使能应该为高电平，但是实际为低电平。检查通用寄存器写使能 gr_we（General Register Write Enable），发现置位时排除了bl指令，删除了排除bl指令的代码后成功修复。
2024.6.14
修复slli.w
这里首先发现alu的计算结果有误，检查两个操作数，发现操作数2有明显问题，操作数2的值是0x38，也就是56，但slli.w指令的操作数2为ui5，即五位无符号立即数，56已经超过了5位无符号立即数的表示上限31。在我们的核中，所有的立即数被平行维护，指令只是根据需要选取对应立即数再看情况扩展一下就行，因此直接检查立即数的维护，发现压根没实现ui5，于是添加ui5实现。 添加了ui5之后alu结果还是有误，检查alu操作，发现是操作数1和2位置写反了。牛的。修改后bug成功修复。
修复 or
or指令的调用流程没有问题，但是答案有误，于是检查alu，发现计算中除了俩操作数取或以外还莫名其妙或了一个alu_result，删除后成功修复。