摘要：CPU是计算机系统的控制中心，也是系统中最复杂的部件。在完善了MIPS架构下CPU软核的各类指令之后，搭建一个合适编译环境，便成为一个亟待解决的问题。本文首先编写相关指令集的代码，然后使用Linux系统下的GNU工具链实现指令集的编译，最后通过DE2平台进行实验验证。完成一个完整的实验流程。
关键词：开放式实验平台 Linux系统 GNU工具链
中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）08-0000-00
在完善了MIPS架构下CPU软核的各类指令之后，搭建一个合适编译环境，便成为一个亟待解决的问题。如何进行一次完整的实验过程，下面进行一次完整的举例：
1 举例主要完成以下过程
2 CPU测试实验部分
我们得到了配置文件penmips_min_sopc.sof，但是还不能下载，因为我们的SOPC还没有相应的测试程序，需要按照以下步骤来完成测试：
第1步：编写测试程序、第2步：翻译测试程序、得到进制文件、第3步：将编译得到的进制文件写入Flash、第4步：将配置文件openmips_min_sopc.sof下载到FPGA、第5步：复位OpenMIPS、第6步：开始运行。
其中第3步，下载平台附带的配置文件到FPGA，并先Erase Flash，然后将对应的二进制文件写入Flash，这是由Flash的特性决定的。第5步的复位就是将指定开关上拨，给一个高电平；第6步就是将第5步上拨的开关下拨一下，启动程序。在处理器部分，预设了三个实验，分别是GPIO实验，串口UART实验以及模拟操作系统加载过程的实验。分别测试输出，循环，中断等功能。这里仅简单介绍一下GPIO的实验（因为到目前为止，为了演示本过程，本项目也是完成了相关逻辑运算和一个简单加载指令的设计），其它类似实验仿照如此设计即可。
3 GPIO实验过程及结果展示
General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO，或总线扩展器，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。本项目的GPIO直接使用OpenCores站点提供的开源GPIO IP核，对于本实验来说，该核具有以下特点：
（1）接口数量可配置，且所有接口均为双向的；（2）可采用Wishbone总线的相关规则；其它特点参考技术手册。
参考文献
[1] （英）Dominic Sweetman，MIPS体系结构透视[M].北京：机械工业出版社，2008.
[2] 雷思磊.自己动手写CPU[M].北京：电子工业出版社，2014.
[3] 姜咏江.自己设计制作CPU与单片机[M].北京：人民邮电出版社，2014.
收稿日期：2015-07-08
作者简介：张家铭（1990—），男，湖南株洲人，中南大学本科在读，研究方向：fpga相关嵌入式；郑俊豪（1994—），男，广东汕尾人，中南大学本科在读，研究方向：linux服务器相关。