#32 构建超标量CPU之添加位移指令

技术Flow

合集 · 从零构建超标量 CPU (34)

  1. 8:14
    #1 构建超标量CPU之系列开篇与核心概念
  2. 11:40
    #2 构建超标量CPU之单步时钟
  3. 5:26
    #3 构建超标量CPU之可调时钟
  4. 10:41
    #4 构建超标量CPU之时钟选择器
  5. 9:46
    #5 构建超标量CPU之复位同步器
  6. 14:58
    #6 构建超标量CPU之程序计数器
  7. 23:08
    #7 构建超标量CPU之实现逐条执行指令
  8. 14:05
    #8 构建超标量CPU之实现指令相对跳转
  9. 14:22
    #9 构建超标量CPU之实现选择下一步要执行的指令
  10. 12:48
    #10 构建超标量CPU之重置程序计数器
  11. 15:23
    #11 构建超标量CPU之添加程序存储器
  12. 23:14
    #12 构建超标量CPU之定义初始指令集
  13. 27:15
    #13 构建超标量CPU之如何从8位内存中获取16位数据
  14. 15:23
    #14 构建超标量CPU之升级至16位指令集
  15. 1:01:38
    #15 构建超标量CPU之程序计数器PCB
  16. 29:20
    #16 构建超标量CPU之寄存器堆工作原理
  17. 50:31
    #17 构建超标量CPU之如何访问寄存器？
  18. 56:33
    #18 构建超标量CPU之打造属于你自己的逻辑分析仪
  19. 1:00:29
    #19 构建超标量CPU之使用Python进行电路测试
  20. 49:40
    #20 构建超标量CPU之寄存器PCB
  21. 41:28
    #21 构建超标量CPU之扩展寄存器堆
  22. 18:30
    #22 构建超标量CPU之我的CPU现在能16位跳转了
  23. 48:12
    #23 构建超标量CPU之编写汇编器：指令解析
  24. 19:05
    #24 构建超标量CPU之编写汇编器：内存布局
  25. 19:30
    #25 构建超标量CPU之编写汇编器：指令编码
  26. 17:20
    #26 构建超标量CPU之编写汇编器：输出二进制文件
  27. 45:35
    #27 构建超标量CPU之计算机如何做加法？
  28. 46:12
    #28 构建超标量CPU之教我的CPU“学会”加法
  29. 47:01
    #29 构建超标量CPU之计算机如何实现负数运算？​
  30. 51:28
    #30 构建超标量CPU之进位标志
  31. 32:25
    #31 构建超标量CPU之实现算术逻辑单元的位移功能
  32. 55:35
    #32 构建超标量CPU之添加位移指令
  33. 42:29
    #33 构建超标量CPU之解码ALU微操作
  34. 35:13
    #34 构建超标量CPU之实现布尔代数运算
Description 
原始英文视频：https://www.youtube.com/watch?v=zITeJB0WcRY
这篇文档记录了在一个自制8位CPU项目中，为算术逻辑单元成功添加移位功能并测试的全过程。核心工作包括：
硬件改造：在ALU的输入侧增加了多路复用器，使其能够对输入数据进行左移、右移、置零或直通操作。移位时移出的位会存入进位标志寄存器，为复杂运算（如大数移位）奠定了基础。
指令集扩展：利用指令字中的高位比特来控制新的移位和进位操作模式。新增了取反、逻辑左移/右移、带进位左移/右移等指令。
软件配套：更新了汇编器以支持新指令的解析和机器码生成。
功能验证：编写并运行了复杂的测试程序，成功演示了取反、16位宽数据移位、比特位反转、统计寄存器中“1”的个数（位计数）以及比特位循环移动等多种应用，充分展示了新功能的实用性。
未来展望：指出了当前指令位空间的限制，并计划下一步引入ALU操作解码器，用更少的指令位控制更多的ALU内部信号，以支持更丰富的操作（如逻辑运算、比较等）。
整个过程体现了硬件设计、指令集架构、软件工具链和系统测试的紧密结合。