这篇博文的本质不是一篇答案的汇总，HDLBits 的题目组织形式是蕴含思想的（就像五三或者衡中的数学卷子），可以看到，虽然大部分前面的题目都谈不上难，但是如果一道一道的做下来，就会有体会，网站的搭建者是希望通过这组题目，来传递一种硬件设计思想。当然，更谦虚的说法是硬件设计思想基础。这篇博文的目的就是通过这些题目，来勉力阐述这种思想。
我写到了 FSM 章节的一半，其他的都写了，短期内应该是肝不动了，所以 FSM 的后面的答案就没有题解了，实在抱歉。
鸣谢名单在结尾放出。因为是无聊的刷题故事（不是为了写这篇文章，我打死都不会写这组题），所以鸣谢人员中只有很少在解决问题上为我提供帮助，但是倒是有很多人陪伴见证了这个无聊的故事，故一并鸣谢。
这篇文章还算成点的东西：
虽然学长一直在强调重构，身边大佬也都对重构乐此不疲。但是以我个人的感觉，感觉不太需要重构（这可能就是我 TLE 了两天的错误观念）。我个人感觉完全可以在单周期上面改。为了给大家一个直观印象，我从修改原单周期 CPU，流水线寄存器，加入阻塞刷新功能，加入转发功能方面分别说一下怎么改（严格说是怎么加，需要改的地方好像没有）：
我个人规范是将所有的常量都用伪指令.eqv 声明，其格式会在 3.2 中介绍。关键涉及一个问题，就是.eqv 这样定义的是一个立即数，但是不是所有的指令都可以重载了立即数参数模式，所以更加规范的规范是每次使用被.eqv 定义的常量之前，都加载立即数到一个寄存器（规定为 $t7），然后使用这个寄存器，这就是常量的全部规范。
当然，还有几种方法，一种就是把常量直接保存在寄存器中，每次就是用这个寄存器就好了。但是有两点缺陷，一个是寄存器资源会被占用，以 puzzle 为例，我们需要一个寄存器存 1，来做 bool 标记，需要一个寄存器存 4，来用于控制 dir 的四个方向，那么就被占用了两个寄存器。另一个是容易 bug，因为要时刻留心代码不修改规定寄存器。
还有一种是临到用的时候，在用 li 指令给某个寄存器一个值，但是这样也是容易造成寄存器混乱，还有一个缺陷是如果要修改常量的值，就会造成大量的修改工作。
首先，这道题目我并没有过，一共是应该六个左右的测试点，我最好的一次提交是还剩下 2 个测试点没有过，但是那次提交已经是属于脱离了规范，纯粹为了测试而写的，不是规范风格的代码。我在签退以后，虽然在群里面同学的帮助下（结尾有鸣谢名单），意识到自己代码存在的问题，但是新写好的代码也是没有经过评测机检验的。所以尽管我很想对大家负责，但是确实是客观条件不允许，我的代码要是运行出来 bug 了，请大家不要打我。
所以这篇文章，大家就看个乐呵就行了，要是真从其中咂吧出啥滋味来，那是诸位的功德，要是没有，也只是我的水平太低，与诸位无关。
我在文章里面只贴了一个 tb 模块的原码，主要是为了让大家看的明白一些，没有 cscore 的原码，跪求助教大大不要删帖。谢谢助教大大。
我认为，在 P7，我们设计的最终目的是实现一个看上去像单周期 CPU 的、具有反馈控制接口的流水线 CPU。如果再将目标细化一些，那么就是两个小目标，那就是：
关于对字（word）的理解，我又有了新的认识，word 是一种操作单位，而且是最常见的操作单位（不是最小的），内存的地址是用一个字（32 位二进制数）来表示的，一条指令的长度是一个字，寄存器的大小也是一个字，立即数的大小也是一个字，甚至对于那些不足一个字长度的数据，我们都需要给它补齐，然后再对它进行操作。所以字最大的特点就是它的通用性。
那么什么是字节（byte）呢？字节是指令集的最小单位。这个观点是花了很久才意识到的，因为我知道数据是按二级制表示的，那么如果把位（bit）作为最小单位，岂不是理所当然。但其实就是不是的，这可能是因为我们需要更简洁更优雅的指令抽象，所以就舍弃了对单独一个位的操作，就好像数字电路舍弃了异步和连续一样。注意，字节不但是操作的最小单位（可能不准确，我还没想到太明显的操作字节的指令），而且是指令集的最小单位，比如我们说 0x00000000 和 0x00000001 这两个地址差 1，那么这个 1 就是 “1 个字节”，也就是这两个地址之间差了 8 个 bit。而不是 1 个 bit。再比如说，我们都说 int 是 4 字节，char 是 1 字节，我们从来不说 int 是 32 位，char 是 8 位，可见更高层次抽象的高级语言，就更不把位当回事请了。
然后我们还需要一些直观的认识，一个字节是 8bit，也就是说，他的能表示 256 个不同的状态，如果写成一个十六进制数，那么他可以表示任何一个两位的十六进制数，也就是长成这个样子 XX。在 MIPS 中，一个 word 是由四个字节组成的，也就是说，我们去写一个十六进制数，它应该长成这个样子 0x XX_XX_XX_XX 。一个 word 的大小是跟一个 int 一样大的，同时，它跟 MIPS 中的立即数是一样大的，也就是说，一个 word 刚好能存一个数字（开数组的时候会用到）。但是可以存 4 个字符，这是因为字符只占一个字节。