理想流水线一般指流水线中不存在冲突或冒险（Hazzard）问题、不存在资源冲突，且进入流水线的指令相互之间不存在依赖关系或相关关系。

单周期数据通路改造为三级流水

通过修改单周期CPU的数据通路，可以实现简易流水线CPU的设计。

以下以图2-1所示的单周期CPU为例，介绍如何将单周期CPU改造成“取指-译码-执行”的三级理想流水CPU。

图2-1 单周期CPU数据通路示例

STEP1：分割单周期CPU数据通路

第一步，根据目标流水线的阶段构成，分割单周期CPU的数据通路，并在分割处加入流水线段寄存器，将各阶段之间的接口信号缓存起来，如图2-2所示。