基于FPGA的32位微处理器设计

采用流水线结构是提高微处理器性能的有效方法,也是开发基于FPGA的SOPC系统的重要设计内容之一。本文根据广泛应用的ARM处理器的结构和特点,介绍了一种5级流水线的设计方法,分析造成流水线效率下降的原因,并给出了分支预测与数据旁路两种解决方法。在此基础上讨论基于FPGA的处理器实现方法,并给出在QuartusII6.0上的时序仿真波形,验证了流水线设计的正确性并且具有较高的执行效率。