用底层代码说话：龙芯不是“中国心”
所谓 发明自己的CPU 我想应该是这样：1.自己老老实实自己用VHDL或VERILOG写
ip core （其实ip core几十个VHD或V文件）
2.用综合器一步步综合成自己的标准单元电路
3.布线制版
一。龙芯的ip core由来
首先看一段代码（设置好福珑上的编程环境）
.data
mess: .asciiz “/n hello world ”
.globl main
.text
main:
li $v0, 4 # 打印的系统中断号
la $a0, mess# 要打印的字符串的地址
syscall # 调中断
.end main
这是在福珑机子（基于龙芯2E）上简单的一段HELLO WORLD汇编代码，可以看出所有指令（li la 还有这个程序没有包含的龙芯指令都和MIPS指令完全一样）都是MIPS指令，代码段和数据段和系统调用的约定都是MIPS指令集约定，为进一步确定龙芯指令集就是MIPS指令集，我查看连接后的二进制代码，再和MIPS手册指令的opcode对比，结果完全一样。连指令的名称到OPCODE都一样，我真是无语了。
cpu的各模块
ROM<-------| |----->decode单元
-----央控制单元-----
RAM<-------| |----->ALU单元
1。中央处理单元从ROM（指令寄存器与内存统一编址）取指令
2。然后通过decode单元译码（指令--->opcode）
3。ALU单元执行decode单元译出来的码(opcode)
4. 访RAM取数据等操作数
5。回写
我们都知道CPU的IP CORE基本都是由VHDL或VERILOG写成，而其中必然有一decode模块将指令转化为OPCODE，例如8051的ip core的i8051_dec.vhd文件中的decode模块：
/
--decode单元
--i8051_dec.vhd文件
entity I8051_DEC is
port(rst : in STD_LOGIC;
op_in : in UNSIGNED (7 downto 0);
op_out : out UNSIGNED (8 downto 0));
end I8051_DEC;
architecture DFL of I8051_DEC is
begin
op_out <= ("00" & OPC_ERROR ) when rst = '1'else
--call译码 ("01" & OPC_ACALL ) when op_in(4 downto 0) = ACALL else
--加法译码 等 ("00" & OPC_ADD_1 ) when op_in(7 downto 3) = ADD_1 else
("01" & OPC_ADD_2 ) when op_in(7 downto 0) = ADD_2 else
("00" & OPC_ADD_3 ) when op_in(7 downto 1) = ADD_3 else
("01" & OPC_ADD_4 ) when op_in(7 downto 0) = ADD_4 else
("00" & OPC_ADDC_1) when op_in(7 downto 3) = ADDC_1 else
("01" & OPC_ADDC_2) when op_in(7 downto 0) = ADDC_2 else
("00" & OPC_ADDC_3) when op_in(7 downto 1) = ADDC_3 else
("01" & OPC_ADDC_4) when op_in(7 downto 0) = ADDC_4 else
("01" & OPC_AJMP ) when op_in(4 downto 0) = AJMP else
.
.
.
.
("00" & OPC_ERROR );
end DFL;
不难推断龙芯CPU的ip core中肯定存在类似文件（也许叫loognxin_dec.vhd,或者其实就是MIPS_dec.vhd）包含decode模块，形式和这个近似。
--央控制单元
--i8051_ctr.vhd
architecture BHV of I8051_CTR is
type CPU_STATE_TYPE is (CS_0, CS_1, CS_2, CS_3);
type EXE_STATE_TYPE is (ES_0, ES_1, ES_2, ES_3, ES_4, ES_5, ES_6, ES_7);
signal reg_pc_15_11 : UNSIGNED (4 downto 0);
signal reg_pc_10_8 : UNSIGNED (2 downto 0);
signal reg_pc_7_0 : UNSIGNED (7 downto 0);
signal reg_op1 : UNSIGNED (7 downto 0);
signal reg_op2 : UNSIGNED (7 downto 0);
signal reg_op3 : UNSIGNED (7 downto 0);
signal reg_acc : UNSIGNED (7 downto 0);
signal reg_cy : STD_LOGIC;
signal reg_ac : STD_LOGIC;
signal reg_f0 : STD_LOGIC;
signal reg_rs1 : STD_LOGIC;
signal reg_rs0 : STD_LOGIC;
signal reg_ov : STD_LOGIC;
signal reg_nu : STD_LOGIC;
signal reg_p : STD_LOGIC;
signal cpu_state : CPU_STATE_TYPE;
signal exe_state : EXE_STATE_TYPE;
begin
process(rst, clk)
-- execute state
--
when CS_3 =>
case dec_op_in(6 downto 0) is
-------------------------------------------------------------------------------
--
-- acc <- acc + (r)
--
when OPC_ADD_1 => --注意这一行 表示加法
case exe_state is
when ES_0 =>
GET_RAM_ADDR_1(v8);
START_RD_RAM(v8);
exe_state <= ES_1;
when ES_1 =>
exe_state <= ES_2;
when ES_2 =>
alu_op_code <= ALU_OPC_ADD;
alu_src_1 <= reg_acc;
alu_src_2 <= ram_in_data;
alu_src_cy <= '0';
exe_state <= ES_3;
when ES_3 =>
ram_out_data <= alu_des_1;
START_WR_RAM(R_ACC);
reg_cy <= alu_des_cy;
reg_ac <= alu_des_ac;
reg_ov <= alu_des_ov;
exe_state <= ES_4;
when OPC_CJNE_3 => --注意这一行表示不等跳转 下面还有许多不一一列
case exe_state is
when ES_0 =>
GET_RAM_ADDR_1(v8);
START_RD_RAM(v8);
exe_state <= ES_1;
when ES_1 =>
exe_state <= ES_2;
when ES_2 =>
GET_PC_H(pch);
GET_PC_L(pcl);
alu_op_code <= ALU_OPC_PCSADD;
alu_src_1 <= pcl;
alu_src_2 <= pch;
if( ram_in_data /= reg_op2 ) then
/
--ALU单元
--i8051_alu.vhd
begin
process(rst, op_code, src_1, src_2, src_3, src_cy, src_ac)
variable v16 : UNSIGNED (15 downto 0);
variable v8 : UNSIGNED (7 downto 0);
variable v_cy, v_ac, v_ov : STD_LOGIC;
begin
if( rst = '1' ) then
des_1 <= CD_8;
des_2 <= CD_8;
des_cy <= '-';
des_ac <= '-';
des_ov <= '-';
else
case op_code is --判断opcode是哪个，分别进行处理
when ALU_OPC_ADD =>
DO_ADD(src_1, src_2, src_cy, v8, v_cy, v_ac, v_ov);
des_1 <= v8;
des_2 <= CD_8;
des_cy <= v_cy;
des_ac <= v_ac;
des_ov <= v_ov;
when ALU_OPC_SUB =>
DO_SUB(src_1, src_2, src_cy, v8, v_cy, v_ac, v_ov);
des_1 <= v8;
des_2 <= CD_8;
des_cy <= v_cy;
des_ac <= v_ac;
des_ov <= v_ov;
when ALU_OPC_MUL =>
DO_MUL(src_1, src_2, v16, v_ov);
des_1 <= v16(7 downto 0);
des_2 <= v16(15 downto 8);
des_cy <= '-';
des_ac <= '-';
des_ov <= v_ov;
when ALU_OPC_DIV =>
DO_DIV(src_1, src_2, v16, v_ov);
des_1 <= v16(7 downto 0);
des_2 <= v16(15 downto 8);
des_cy <= '-';
des_ac <= '-';
des_ov <= v_ov;
rom和ram单元就不列举
列举这么多代码主要为了说明decode模块与其他各个模块密切相关，紧密偶合，此模块相同，其他模块必然相同
龙芯_指令集=MIPS_指令集 龙芯_OPCODE=MIPS_OPCODE ====> decode模块：loognxin_dec.vhd就是MIPS_dec.vhd 中央处理模块：loognxin_ctr.vhd就是MIPS_ctr.vhd 其他模块也是相同的====>龙芯的ip core就是照抄MIPS的ip core
龙芯的ip core还不是完全的MIPS的ip core，实际就是超级烂的版本的MIPS的ip core。据说是向法意半导体买来的，结果人家给的是一个不能完全调通的代码
这就好理解法意半导体为什么要全程代工，因为中科院的调不出来，还生产什么啊
二
2.用综合器一步步综合成自己的标准单元电路 3.布线制版
网上传说 这两步都由ST代工 我也不太清楚。
写完之后 我心是痛的。劳苦大众的的血汗钱，被这帮人渣中饱私囊。我就坚信一句话：不是不报，时候未到。