EES-338 开发板（xc7a35tcsg324-1，Artix-7，Vivado 2019.2）上的一个完整 SoC：
- 计组部分：五级流水线 RV32I CPU（硬布线控制器、数据前递、load-use 停顿、分支冲刷、
溢出检测/标志寄存器、M 扩展乘除法），源码在
Lab2.srcs/sources_1/new/cpu/； - 汇编部分：存储器映射外设与驱动程序 —— USB-UART(115200) / 蓝牙 BLE(9600) /
JLX128128 LCD / 8 位数码管，源码在
Lab2.srcs/sources_1/new/periph/， 演示程序（.hex）在Lab2.file/，由*.py生成器产出。
本次新增功能（溢出检测改进 / 蓝牙接口 / 封装 IP 核）的说明见
docs/报告_新增功能.md； 完整接口与实现细节见docs/接口设计与IP核封装说明.md。
Lab2.xpr Vivado 工程（顶层 EES338Top，器件 xc7a35tcsg324-1）
Lab2.srcs/
├── sources_1/new/cpu/ 【计组】五级流水线 CPU
│ ├── PipelineCPU.v 流水线主体（IF/ID/EX/MEM/WB + 前递/停顿/冲刷/EX-stall）
│ ├── ALU.v 算术逻辑单元（含每类运算的溢出判据）+ M 扩展乘除
│ ├── DivUnit.v 多周期除法器（除零 / INT_MIN÷-1 溢出判定）
│ ├── FlagReg.v 标志寄存器 SF/ZF/CF/OF/OF_STICKY/PF + 溢出计数
│ ├── ControlUnit.v 主控制器（含 rdflags/clrflags 自定义指令译码）
│ ├── RegisterFile.v PC.v ImmediateGenerator.v
│ ├── InstructionMemory.v DataMemory.v
│ └── macro.vh imem_boot_init.vh dmem_boot_init.vh （综合引导用头文件）
├── sources_1/new/periph/ 【汇编】外设 + SoC 顶层
│ ├── EES338Top.v 板级顶层（MMCM 时钟 + 引脚）
│ ├── EES338_Core.v SoC 内核（可封装成 IP 核）
│ ├── PeriphMMIO.v 总线/地址译码（UART、蓝牙、LCD、数码管、定时器、CPU_FLAGS）
│ ├── UartChannel.v UART_TX.v UART_RX.v 串口通道（USB-UART 与蓝牙共用）
│ ├── LCD128128.v SegDisplay.v SimpleTimer.v LCD / 数码管 / 定时器
│ └── ClockGen.v 100MHz → 50MHz MMCM
├── sim_1/new/cpu/ 【计组】16 个 testbench（全部自检，见 §3）
├── sim_1/new/periph/ 【汇编】18 个 testbench（外设单测 + 整机 SoC）
└── constrs_1/new/EES338.xdc 引脚/时序约束
Lab2.file/ 程序与数据 hex（33 个，RTL 用 $readmemh 加载）
bitstream/ 已生成的 bitstream（各演示程序各一份）
ip_repo/EES338_Core/ 封装好的 IP 核（component.xml + src）
scripts/ 仿真/出 bit/封装 IP 的脚本
docs/ 说明文档 + 新增功能报告
*.py 汇编演示程序生成器（asm.py 等）
# ① 全部 34 个 testbench 一键回归（命令行，不需要 GUI）
powershell -File scripts\run_sim.ps1 # 全部
powershell -File scripts\run_sim.ps1 -Group cpu # 只跑计组（16 个）
powershell -File scripts\run_sim.ps1 -Group periph # 只跑汇编（18 个）
powershell -File scripts\run_sim.ps1 -Tb tb_overflow # 单个
# ② 生成演示程序 hex（例：蓝牙→数码管演示）
python gen_uart_demo.py btseg # 产出 Lab2.file/bt_seg.hex / bt_seg_mem.hex
# ③ 出 bitstream（综合+实现+写 bit，产物 Lab2.runs/impl_1/EES338Top.bit）
& 'E:\Vivado2019.2\Vivado\2019.2\bin\vivado.bat' -mode batch `
-source scripts/run_bitstream.tcl -notrace
# ④ 重新封装 IP 核（产物 ip_repo/EES338_Core/component.xml）
& 'E:\Vivado2019.2\Vivado\2019.2\bin\vivado.bat' -mode batch `
-source scripts/package_ip.tcl -notraceGPU/GUI 之外只需要
xvlog/xelab/xsim；脚本里 Vivado 路径可用-VivadoBin覆盖。
scripts/run_sim.ps1 一键跑 34/34 ALL PASS：
| 分类 | 个数 | testbench |
|---|---|---|
| 计组（CPU/溢出/乘除/流水线冒险） | 16 | tb_ALU、tb_alu_flags、tb_divunit、tb_overflow、tb_forward、tb_hazard、tb_branch、tb_inst_alu、tb_muldiv、tb_compare、tb_CPU、tb_CPU_pipeline、tb_CPU_singlecycle、tb_PC_IM、tb_RegisterFile、tb_ImmGen |
| 汇编（外设 + 整机） | 18 | tb_uart_tx/rx、tb_lcd128128、tb_segdisplay、tb_EES338_lcd/lcdtest/lcdread、tb_EES338_bt/btcheck/btat/btcfg/btseg、tb_EES338_sort、tb_EES338_flags、tb_flags、tb_EES338_hello/echo/helloecho |
| 演示 | 程序（Lab2.file/） |
bitstream（bitstream/） |
|---|---|---|
| Hello UART | uart_hello.hex |
EES338Top_hello.bit |
| UART 回显 | uart_echo.hex |
EES338Top_echo.bit |
| 蓝牙：手机字符 → 数码管 | bt_seg.hex |
EES338Top_btseg.bit |
| 蓝牙 AT 探针 / 模式扫描 | bt_at.hex / bt_cfg.hex |
EES338Top_btat.bit / ..._btcfg.bit |
| 排序演示（数码管） | seg_sort.hex |
EES338Top_sort.bit |
| 溢出/标志位演示 | flags_demo.hex |
EES338Top_flags.bit |
| LCD 演示 | lcd_demo.hex |
EES338Top_lcd.bit |
| 地址 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
0x1000_0000 / 0x0004 |
UART_DATA / UART_STATUS | USB-UART 收/发（115200） |
0x1000_0010 / 0x0014 / 0x0018 |
BT_DATA / BT_STATUS / BT_CTRL | 蓝牙收/发/控制脚（9600，复位值 0x1B） |
0x1000_0100~0x010C |
LCD_CMD / LCD_DAT / LCD_STATUS / LCD_CTRL | LCD 命令/数据 |
0x1000_0200 / 0x0204 |
SEG_DATA / SEG_CTRL | 8 位数码管 |
0x1000_0300 / 0x0304 |
CPU_FLAGS / OF_COUNT | 标志寄存器 / 溢出累计次数（只读） |
自定义指令：clrflags（清标志）、rdflags rd（读标志），编码见 cpu/macro.vh 与 cpu/ControlUnit.v。