RISC-V 数字电路课程

40课完整版VerilogVerilator验证

📌 从逻辑门到完整 SoC,40 课掌握 RISC-V 数字电路设计的核心知识。每课包含理论讲解、Verilog 代码和 Verilator 仿真验证。

🔌 第一阶段:数字基础(第01-05课)
01 逻辑门
AND OR NOT XOR
02 布尔代数
化简 卡诺图
03 组合逻辑
多路选择器 译码器
04 加法器
半加 全加 超前进位
05 ALU
算术逻辑单元
⏱ 第二阶段:时序逻辑(第06-10课)
06 触发器
D触发器 SR JK
07 寄存器
移位 并行加载
08 计数器
二进制 环形 Johnson
09 有限状态机
Moore Mealy
10 存储器
SRAM ROM FIFO
🖥 第三阶段:RISC-V 基础(第11-14课)
11 RV32I 指令集
编码 格式 寄存器
12 数据通路
PC RF ALU IMEM DMEM
13 控制单元
主译码 ALU译码
14 单周期CPU
完整实现 仿真验证
🚀 第四阶段:流水线设计(第15-20课)
15 流水线基础
5级流水 寄存器
16 流水线冒险
数据 控制 结构
17 前递
数据前递 旁路
18 停顿
Load-Use 气泡
19 分支预测
2-bit BHT
20 流水线CPU
完整5级 前递+停顿
💾 第五阶段:存储层次(第21-23课)
21 Cache基础
直接映射 命中/缺失
22 Cache进阶
组相联 LRU替换
23 虚拟内存
页表 TLB 地址翻译
🛡 第六阶段:特权与异常(第24-25课)
24 异常处理
中断向量 CSR mepc
25 特权架构
M/S/U模式 ecall/mret
🔗 第七阶段:外设接口(第26-33课)
26 总线协议
AXI-Lite 握手协议
27 DMA控制器
内存拷贝 突发传输
28 中断控制器
CLINT PLIC 优先级
29 串口UART
波特率 串行通信
30 SPI控制器
全双工 CPOL/CPHA
31 I2C控制器
开漏 地址+数据
32 GPIO+PWM
通用IO 脉宽调制
33 存储控制器
SRAM Flash接口
🏗 第八阶段:系统实践(第34-37课)
34 SoC集成
总线互联 地址解码
35 FPGA综合
上板 消抖 流水灯
36 时序分析
关键路径 建立保持时间
37 低功耗设计
时钟门控 DVFS
✅ 第九阶段:验证与毕业(第38-40课)
38 调试接口
JTAG TAP 断点
39 形式验证
断言 SVA 属性检查
40 毕业项目
完整SoC 40课总结

🎯 课程特色