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    报告说明

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    电路图

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  • 计算机组成原理基于MIPS指令集单周期CPU设计(基于QUARTUS17.1完成) 转存失败 重新上传 取消
  • 单周期MIPS CPU设计&单周期硬布线控制器 数据通路如下,主要利用一个硬布线控制器,指令寄存器,PC计数器、寄存器堆(之前实验中的MIPS寄存器文件),ALU加法器(已经封装好的),数据存储器来实现。这里的连接...
    大家好,我是小黄鸭,又来更新了,这个实验了一天,也过了,文章下面有我的联系方式,有问题请私聊。
    

    这个实验线路比较复杂,尤其是在数据通路部分,再者,对于指令的运行方式和微程序的转换逻辑要求很高

    单周期MIPS CPU设计&单周期硬布线控制器

    1. 数据通路如下,主要利用一个硬布线控制器,指令寄存器,PC计数器、寄存器堆(之前实验中的MIPS寄存器文件),ALU加法器(已经封装好的),数据存储器来实现。这里的连接就按照给出的框图进行连接就可以了,注意细节不要出现小错误数据通路数据通路
      补充一点,这里的停机是靠位于左上方的计数器,计算周期数。在计数器中设置最大值为224,当周期达到224时即可停机。
    2. 单周期硬布线控制器的设计
      1. 首先是指令译码逻辑的设计,该实验只涉及8条核心的MIPS指令。而这8条MIPS指令的指令字段已经在附件中给出(关于MIPS指令字段可参考我另一篇关于单总线定长&变长的博客biubiu传送门),并且电路底部文字也给出了关于SYSCALL的提示,因此,这部分只需根据相应的OPFUNC字段进行简单地逻辑比较就可实现。指令译码逻辑
      2. ALU控制逻辑的设计,由于该MIPS CPU设计中有关的8条核心MIPS指令中,对于ALU运算逻辑单元中只涉及到加法和比较,因此这一部分可以大大简化。只有运行STL指令时,需要选择比较运算,其余都是加法运算。控制器逻辑
      3. 对于控制器输出信号的设计,则要根据硬布线控制器中所包含的9中控制信号进行分析,如下图。主要考虑每种控制信号的产生条件。这里更高的要求是掌握8条核心指令集在执行时全部周期中所设计的控制信号,已经使用相应控制信号的作用
        控制信号
        控制信号1
    3. 当你上面两部分设计完成后,再次打开该电路文件时,你的整个数据通路中就只存在绿线和黑线了。这时候就要进行最后一步测试,在数据通路的指令存储器中加载sort文件。最终,会在相应的周期数停机,并呈现一个升序排列。测试停机

    微程序地址转移逻辑设计

    1. 实验目的是了解微程序控制器中微程序分支的基本原理,这里的话建议去听一下中国大学有关多周期微程序CPU那一节的相关知识,能够帮助你更好的理解。而首先是要求设计微地址转移逻辑,也是最简单的一部分。
    2. 主要根据的下面这个指令状态变换图,这个状态图可谓是整个微程序CPU设计的核心,从开始的地址转移逻辑的设计到中间的微程序控制器设计以及最后的整个CPU数据通路的设计都有一定的帮助状态变化图
    3. 在相应的EXCEL表中进行填写,这个表格相对简单,主要是关于机器指令信号及其相关的微程序入口地址的填写。填写完毕后,利用Logisim的自生成功能,就可以实现电路要求的功能了。excel地址

    有问题可在下方评论或者私信q453682174.

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  • 单周期MIPS(24指令硬布线

    千次阅读 2020-10-13 11:24:44
    系统硬件综合训练实验三 单周期MIPS(24指令硬布线) 单周期硬布线控制器表达式自动生成表 根据上表自动生成以下两电路 运算控制器 控制器信号 数据通路 部分电路放大 JMPADDR syscall:if$2==34 then显示$4 else...

    系统硬件综合训练实验三

    单周期MIPS(24指令硬布线)

    单周期硬布线控制器表达式自动生成表

    根据上表自动生成以下两电路

    运算控制器

     

     

    控制器信号

     

    数据通路

     

    部分电路放大

    JMPADDR

    syscall:if$2==34 then显示$4  else暂停,等Go按钮继续

     

    在指令存储器中运行banchmark.hex

    运行结果

     

     

     

     

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  • 周期MIPS CPU硬布线控制器设计

    千次阅读 2020-09-14 15:57:37
    单周期CPU相比,只是讲微指令控制器改变成硬布线控制器,而其他部分并没有发生改变 数据通路部分和微指令控制器多周期MIPS CPU一样,原理也一样 多周期硬布线除控制状态机外都相同 下址部分被硬布线控制器...

    多周期MIPS CPU硬布线控制器设计

    和单周期CPU相比,只是讲微指令控制器改变成硬布线控制器,而其他部分并没有发生改变
    数据通路部分和微指令控制器多周期MIPS CPU一样,原理也一样
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    多周期硬布线除控制状态机外都相同
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    下址部分被硬布线控制器状态机取代
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    指令译码逻辑和ALU控制器逻辑和之前的一样,复制即可。

    硬布线控制器状态机
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    根据指令状态变换图填写Excel表
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    复制到状态机FSM即可
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    加载sort.hex排序成功
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  • 单周期MIPS CPU设计

    2020-12-09 15:45:32
    单周期MIPS CPU设计,利用运算器实验,存储系统实验中构建的运算器、寄存器文件、存储系统等部件以及Logisim中其它功能部件构建一个32位MIPS CPU单周期处理器。
  • 单周期mips.circ

    2020-06-16 18:51:23
    educoder 华中科技大学 单周期MIPS CPU设计 微程序地址转移逻辑设计 MIPS微程序CPU设计
  • 华中科技大学计算计组成实验 educoder中单周期MIPS和多周期微程序地址转移 logisim电路文件
  • 15.JAL: 指令过单周期硬布线控制器,JAL和RegWrite有信号,用多路选择器,放弃原来的目的寄存器,选择31号寄存器,后面一路不管,直到返回信号段,因为JAL有信号选择pc+4,返回到Din写入,也就是写入31号寄存器。...
  • 指令分析是第一步:MIPS指令集一共有三种指令。 R型(寄存器型):由Op(6位,下同)操作码,Rs(5),Rt(5),Rd(5),shamt(5)移位位,func(6)功能码组成 I型(立即数型):由Op(6),Rs(5),Rt(5),imm16(16)16位立即...
  • tips:每个部分都是先贴答案再写思路 数字逻辑基础 数据表示实验 运算器设计 存储器设计 MIPS CPU MIPS CPU必备基础知识 8指令单周期MIPS32 CPU 8指令多周期(微指令)MIPS32 CPU 8指令多周期(硬布线)MIPS32 CPU 24条...
  • logisim计组实验十 单周期MIPS CPU

    千次阅读 多人点赞 2020-06-23 09:46:42
    文章目录mips指令格式指令指令译码逻辑ALU控制逻辑控制信号 mips指令格式 当OP六位为全零的时候,表示是R型指令 Rs、Rt原寄存器,Rd是目标寄存器 shamt是用来移位的偏移量,最多偏移31位 最后一个字段funct描述...
  • 原理大家参照上一篇文章MIPS CPU单周期(8条指令)的设计,主要是还是两部分:控制器+数据通路。 传送门单周期8条指令 待会再更新哈,稍等稍等。 有问题可在下方评论或者私信q453682174. ...
  • 自己动手画cpu系列 建设中ing 仅供参考! 在这首推华中科技大学计算机组成原理实验课mooc连接 初衷:在mooc上看见了本课觉得...mipsCPU部分答案已上传->下载连接 tips:每个部分都是先贴答案再写思路 数字逻辑基础
  • mips单周期cpu

    2014-08-23 18:10:08
    支持lui、addu、subu、beq、j、sw、lw指令
  • Logisim Mips单周期处理器

    热门讨论 2014-02-17 15:06:40
    电路模拟logisim进行mips单周期CPU开发,支持简单的mips指令
  • 使用logisim布线完成的MIPS单周期CPU,可支持28条指令。跑马灯的代码已经装入了寄存器,可以直接开启时钟运行。
  • MIPS-单周期CPU设计

    万次阅读 多人点赞 2016-04-22 22:16:04
    MIPS-单周期CPU设计设计一个单周期CPU,该CPU至少能实现以下指令功能操作。需设计的指令与格式如下: 实验原理 单周期CPU指的是一条指令的执行在一个时钟周期内完成,然后开始下一条指令的执行,即一条指令用...
  • 控制器设计:MIPS单周期CPU

    千次阅读 多人点赞 2020-06-14 20:13:48
    一:单周期MIPS (1)CPU组成 (2)控制器:产生控制信号序列的逻辑电路。 控制器取指令数据通路: 控制器执行指令的过程:指令字——>控制信号序列——>数据通路; (3)操作控制器: (4)单周期MIPS控制...
  • MIPS CPU设计实验,可以将三级时序,硬布线,微程序,中断等相关概念全部融合在一起,不需要大家画数据通路,只需要专注控制器的设计,适合组成原理课程开展CPU单元实验。
  • 使用logisim布线完成的MIPS单周期CPU,可支持28条指令。跑马灯的代码已经装入了寄存器,可以直接开启时钟运行。
  • 使用logisim布线完成的MIPS单周期CPU,可支持28条指令。跑马灯的代码已经装入了寄存器,可以直接开启时钟运行。
  • MIPS单周期CPU设计(24条指令)

    万次阅读 多人点赞 2020-07-22 21:14:25
    MIPS单周期可执行24条指令CPU 实验要求 本实训项目帮助学生构建支持 24 条指令的 MIPS 单周期 CPU ,最终实现的处理器能运行 benchmark 测试程序。~~另外希望学有余力的同学能为自己的处理器增加中断处理机制,能...
  • 单周期MIPS CPU中LW指令的数据通路如图所示: 根据(PC)从IR中取出对应的指令,从寄存器堆中取出对应的操作数,而指令中的立即数经过位数扩展送到ALU地B端,和从源寄存器中取出的操作数进行运算,结果送到数据...
  • MIPS CPU设计(HUST)

    2021-01-01 23:08:55
    单周期MIPS CPU设计 微程序地址转移逻辑设计 MIPS微程序CPU设计 硬布线控制器状态机设计 多周期MIPS硬布线控制器CPU设计(排序程序)
  • [华中科技计组实验]logisim完成单周期5级流水MIPS32 CPU hu~,终于完成了,真是费劲呐 支持24条指令,5级流水线,可以对分支指令处理,寄存器冲突处理,指令ROM为1K,数据RAM为1M,32位MIPS指令集CPU 但是… 大量使用...
  • 本资源包含华中科技大学MOOC课程多周期MIPS微程序实验(8指令)整个过程的详解+自编代码测试电路(实验电路,实验报告,实验所需数据和知识点分析)。

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