目前IC产业正值快速发展中,芯片研发的重要性不言而喻。但是我国的芯片产业的研发面临缺乏自主知识产权的问题,这种情况下发展本土芯片行业显得困难重重。由伯克利团队研发的开源指令集架构RISC-V(Reduced Instruction Set Computer-Five)由于其开放性和先进性,受到了广泛的关注。基于RISC-V指令集CPU的自主研发也已经成为一种必然的新趋势,为我们实现芯片的自主研发打开了新思路。中断技术是处理器设计中必不可少的部分,它可以提高芯片的处理效率以及事件响应的实时性,同时也是多核芯片中处理器之间的一种同步方式。RISC-V架构的定义使得中断机制的硬件设计实现足够简单,本文重点研究了基于RISC-V体系的中断系统,分析了RISC-V体系结构下中断机制的实现方法,分别讨论了软、硬件层次下对中断的处理流程,并根据中断机制的特性设计实现了一套完整的RISC-V架构的中断系统。将中断系统分为中断控制器和处理器内部的中断处理单元两级进行设计,根据中断类型的不同将中断分成外部中断,软件中断以及调试中断,为每一类中断设计其专用的控制器。其中调试中断比较特殊,有专门的RISC-V调试机制架构规范文档,主要用于使用软件调试的方法实现主机与处理器的通信。处理器内核部分中断处理单元属于控制模块,主要接收中断控制器发出的中断请求以及处理器内部的异常请求,对其做出相应的处理并产生处理器的控制。处理器内部的中断处理单元中支持中断优先级选择,中断标志,中断响应,调试中断处理等机制。由于实时操作系统中会要求处理器能够快速响应异常中断,所以在中断异常处理单元部分的中断响应机制设计中,通过对查询式和向量式两种经典的中断响应机制以及硬件设计思想进行比较,最终选择了响应速度更快的中断向量化机制。最后对项目中实现的中断控制器和内部处理单元的RTL代码设计成果进行仿真分析并利用SMIC的0.13um工艺库进行逻辑综合。文章最后还根据不同的中断异常事件设计出了相应的处理程序,为中断机制的研究提供了一定的参考意义。本文重点在于实现基于RISC-V的中断机制,在五级流水线的基础上采用verilog语言进行了硬件实现并对其进行了仿真,并使用RISC-V官方工具链中提供的标准指令功能测试集进行测试,测试结果表明本设计能够支持对中断异常的处理。此外,在对调试机制的实现上使用了中断的处理方式,系统级验证表明本设计实现了主机与处理器的通信。最终的仿真结果表明本设计实现了完整、实时、灵活的中断机制。