在前两期内容中，我们已经探讨了RISC-V架构的单周期和多周期CPU设计。本文将深入一步，详细描述基于RISC-V指令集的五级流水线CPU的设计和实现过程。
首先，设计目标是使用Verilog语言创建一个能执行RV32I Base Integer Instructions的CPU，且能在Basys3板上运行。关键要求包括：
CPU架构设计分为五阶段：取指、译码、执行、访存和写回。每个阶段都有明确的功能，如取指阶段更新PC并写入指令寄存器。
在解决冒险问题时，结构冒险通过分离通用寄存器组的读写操作得以处理。数据冒险通过规定先写后读的寄存器使用规则减少影响范围，并通过转发技术提前传递数据。控制冒险通过静态分支预测技术，调整PC跳转，确保指令执行的正确性。
在底层逻辑模块设计中，包括PC、指令内存、数据缓存等9个模块，以及15个关键控制信号。每个模块的代码实现部分，如PC模块、Bubble模块等，以及仿真代码，都在文中有所涉及。
实验过程中，从单周期到五级流水线CPU的设计，耗时数小时，尽管规模不大，但对RISC-V架构的理解和实践有了显著提升。本文旨在为学习RISC-V架构的学生提供一些参考，希望对大家有所帮助。
最后，虽然本文着重于五级流水线的架构设计，但前两篇文章的代码实现为读者提供了基础，欢迎读者对可能存在的不足提出批评和建议。