原创 【《CPU自制入门》试读体验】+定制微内核

很有幸被面包板社区选中拜读《CPU自制入门》，怀着严谨和谦卑的心态翻开此书。如译者言，我的书架上始终缺少一本如何设计和实现CPU的书。DSP虽然便于运算浮点数和产生PWM波，但其灵活性和运行速度在某些应用场合跟不上fpga。如何利用fpga作为一个微内核去执行速度要非常高的控制环节是我的期望。

该书读起来门槛低，首先要让我们清楚CPU的组成部分和彼此的关联。我认为比较重要的时序、存储和总线这三部分都有详细阐述。必不可少，串口、定时器和IO口是微内核和外设交互的扩展功能。一步步将这些原理性的知识成系统地介绍到位。

其次，介绍了基于FPGA的CPU硬件电路设计，这部分需要注意的是高速信号线的处理，尽可能避免一些干扰。

我比较着重了解的是程序编写部分，当然在短时间内我不可能吃透该书的程序精华。从书面来看，程序的编写涉及内容众多，包括编程环境、语言、算法、工具和调试等方方面面。我计划不妨撇开一些不需要的功能，按照我的需求来配置硬件和内核，将其作为一个高速协处理器来使用，这样降低了开发难度，同时也很好地达到了预期目标。

ARM、DSP、FPGA各自具有不同的优缺点，如果能够把fpga利用好，一是可以简化硬件设计，便于同一块最小系统应对不同的使用场合，比如我可以用其进行变换器的控制，也可以做电机的闭环控制等；二是可以快速原型验证，这包含两个方面，一种是ARM+FPGA的结构，一般大家都擅长arm的编程，将fpga作为协处理器，只要提前写好特定的微内核，开发效率也是提高不少。二种是利用matlab的基于模型编程，前提是需要做好与自制cpu相匹配的模型，就可以像simulink仿真一样做开发，而且执行效率也不是很低。

综合来看，虽然自制CPU的难度较大，但是诱惑足够，所以值得一试！再次感谢面包板推荐优秀资源！