开源8位CPU架构E80发布：专为教学设计支持多平台仿真

【编辑导读】开源硬件领域迎来重要教育工具：专为计算机体系结构教学设计的E80 CPU项目正式发布。该项目突破传统教学CPU的性能限制，通过创新架构设计实现复杂程序运行能力，配套完整的开发环境和实验案例，为高校计算机工程教育提供全新解决方案。

希腊学者开发的E80 CPU架构近日在GitHub平台开源，该项目基于VHDL硬件描述语言构建，专为计算机体系结构教学设计。该处理器采用8位字长设计，配备多端口寄存器组和灵活的寻址方式，支持完整的子程序调用和堆栈操作，能够运行复杂的真实程序。

核心技术特性包括：

• 单周期执行架构，主频可达1-1000Hz可调
• 多端口存储系统（2读1写数据存储，1读写地址存储）
• 完整的8位寄存器组（含标志寄存器和堆栈指针）
• 支持立即数、寄存器、间接寻址等多种寻址模式
• 提供LED状态指示和DIP开关输入接口

项目配套开发环境已实现一键式仿真功能，支持GHDL/GTKWave和ModelSim等主流EDA工具。开发者特别设计了混合ARM/x86风格的汇编语法，并提供完整的工具链支持，包括ISO C99标准的汇编器和SciTE集成开发环境。

在硬件验证方面，项目已在Tang Primer 25K和Altera Cyclone IV等FPGA开发板上成功运行。配套的硬件测试平台包含五向摇杆控制模块和三组8位LED状态指示，可实时监控处理器运行状态，支持动态调整时钟频率和寄存器观察。

项目文档显示，该CPU架构已通过多个教学案例验证，包括字符串处理程序和实时控制程序。开发者特别优化了标志寄存器设计，通过CZSVH五位标志体系，有效支持有符号/无符号运算的状态监控。

目前项目已提供完整的源代码和工具包，支持Quartus Lite、Gowin Education和Vivado等主流FPGA开发环境。配套的《构造主义微世界》教学框架文档详细说明了从逻辑门到完整计算机系统的构建过程。