Minisys SoC的设计包括了硬件设计和软件设计。其中，硬件设计部分包括以下几个部分：Minisys CPU的设计、接口部件的设计、BIOS的设计。软件设计即为汇编器的设计。

在Minisys CPU设计中，主要考虑指令系统的确定、CPU结构的设计与实现、CPU寄存器组的组织与实现以及CPU的各个功能部件的设计与实现。下面主要介绍Minisys CPU的各个功能部件的设计和实现。

Minisysy CPU的内部功能部件被划分为5歌基本单元：取指单元、译码单元、控制单元、执行单元和存储单元。在设计CPU的时候，采用模块化的设计方法，因此，以上这些单元是分别在相应的5歌模块中进行设计，最后用一个顶层模块将这5个模块按照逻辑上的需要连接起来，成为一个完整的CPU。

取指单元主要完成以下工作：到程序ROM中取指令；对PC值进行更新；完成各种跳转指令的PC修改功能。本设计是在Altera公司的Quartus II环境下完成的，因此，在设计中使用了Altera公司已经设计好的rom宏模块。

译码单元的主要工作就是完成执行指令前的操作数准备工作，分析Minisys指令集得知，这些数据或者在寄存器中，或者是立即数，因此在译码单元中最重要的工作就是实现寄存器组和完成寄存器的读写并根据指令译码结果，决定向其他部件送一路还是两路数据。