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我用Verilog设计了一个面向半字节的CPU来构建科学计算器 -- I designed a nibble-oriented CPU in Verilog to build a scientific calculator

文章摘要

GitHub上的FPGA-Calculator项目是一个将FPGA门电路实现为科学计算器的开源项目。该项目展示了如何利用FPGA硬件构建计算器功能,属于硬件设计与嵌入式系统开发领域。

文章总结

以下是经过编辑整理后的项目介绍内容:

项目名称:FPGA-Calculator(从FPGA门电路到科学计算器)

项目概述: 这是一个基于FPGA实现的完整科学计算器硬件项目,包含以下核心组件: 1. 自定义软核CPU 2. 微码固件 3. 配套开发工具

项目结构: - verilog/:包含CPU、ALU、I/O等模块的SystemVerilog源码及测试平台 - ucode/:软核CPU的微码固件 - quartus/:FPGA综合的Quartus工程文件 - modelsim/:ModelSim仿真环境配置 - Qt/:基于Qt的模拟器和调试器(使用Verilator) - calctest/:硬件验证用的命令行测试工具 - tools/:微码的汇编器和脚本编译器 - Pathfinding/:算法研究和验证项目

快速开始: 1. 在WSL2环境下进入项目目录 2. 执行make qt命令构建Qt模拟器 3. 在Qt Creator中打开Qt/Calculator.pro工程文件 4. 选择"Desktop Qt MSVC2022 64 Bit"进行构建

开发工具需求: - Verilator(Verilog仿真) - Qt 6.9+(桌面/WebAssembly/Android应用开发) - Quartus 13.0 SP1(Cyclone II FPGA开发) - ModelSim(波形仿真,可选) - Visual Studio 2022(C++编译器) - Python 3(汇编器和工具链)

许可证: 采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享4.0国际许可协议(CC BY-NC-SA 4.0)

项目特点: - 完整实现科学计算器功能 - 提供Web浏览器演示版本 - 支持多种开发环境和目标平台 - 包含详细的算法验证和测试方案

(注:已移除原始内容中的HTML标签、导航菜单、重复信息等非核心内容,保留项目的主要技术细节和关键信息)

评论总结

评论总结:

  1. 项目技术亮点(获最多认可)
  • 采用4位BCD架构设计专用CPU:"a decimal calculator should store numbers as BCD — one decimal digit per 4-bit nibble"(十进制计算器应采用BCD编码)
  • 完整技术栈实现:"Verilator + Qt framework: same Verilog source runs in simulation, as a desktop GUI debugger..."(同一Verilog代码可多平台运行)
  • 关键引用:"This is a brilliant project"(NetMageSCW);"One of the coolest projects I've seen"(ajxs)
  1. HP计算器情怀
  • 用户分享使用体验:"the solid physical construction...the accuracy...RPN"(drob518提及HP计算器坚固机身和逆波兰表示法)
  • 历史机型纠错:"picture of a HP-71B...caption says it is a 48GX"(NetMageSCW指出配图错误)
  1. 技术探讨
  • 4位架构定义争议:"wouldn't that mean that is its byte size?"(wewtyflakes质疑4位是否应视为字节)
  • 工具支持需求:"hoping ghidra can add support for non-byte aligned memory"(russdill期待4位架构工具支持)
  1. 社区反响
  • 开发热情:"love seeing people building their own hardware/software tools"(fitsumbelay)
  • 学习价值:"There's a lot to learn and explore"(wg0)
  • 资源请求:"are there videos available?"(fitsumbelay询问视频资料)

注:所有评论均未显示评分(None),但包含明确赞美用语如"brilliant"、"awesome"等表明高认可度。不同观点主要体现在技术细节讨论(如4位架构定义)而非项目价值质疑。