精华内容
下载资源
问答
  • 硬布线控制器 实验 实验内容 分别设计单...实验目的 掌握硬布线控制器的组成原理及设计方法 理解单周期和多周期硬布线控制器的状态机模型了解两者间的差异 单周期硬布线控制器版本的CPU 多周期硬布线控制器版本的CPU
  • 硬布线控制器 实验;单周期硬布线控制器版本的CPU;多周期硬布线控制器版本的CPU;CPU的指令格式;T1源部件?总线BUS;HLT指令 ;指令译码 电路 微操作信号 硬布线逻辑;多周期 硬布线控制器 状态机流程图; 多周期 时序...
  • (九)硬布线控制器 实验;单周期硬布线控制器版本的CPU;多周期硬布线控制器版本的CPU;CPU的指令格式;【T1】源部件?总线BUS;HLT指令 ;指令译码电路微操作信号硬布线逻辑;多周期硬布线控制器状态机流程图;(多周期)时序...

    计算机组成原理 实验系列;(九)硬布线控制器 实验;单周期硬布线控制器版本的CPU;多周期硬布线控制器版本的CPU;CPU的指令格式;【T1】源部件?总线BUS;HLT指令 ;指令译码电路微操作信号硬布线逻辑;多周期硬布线控制器状态机流程图;(多周期)时序发生器;初始化过程:时钟CLK接在MANUAL_CLK端,令RESET=1,则#CLR=0,清零微地址寄存器MAx和指令寄存器IR。此时, #HLT=1 ,且74LS194状态{S0,S1}={1,1},工作模式是送数。手动按钮MANUAL_CLK一次,令CLK端上升沿跳变,节拍{T1,T2,T3,T4}={1,0,0,0}。 令RESET=0,74LS194???复循环右移模式,进入第一条指令的取指周期节拍时序。;实验步骤:1) 编译如下页所示的机器语言源程序,生成HEX文件分别烧写到单周期和多周期硬布线控制器版本的程序存储器PROGRAM中(编译和烧写asm文件的方法参见“2.6存储器实验:ROM批量导入数据”)

    2) 分别在单周期硬布线控制器版本的CPU和多周期硬布线控制器版本的CPU中,手动单步执行或自动执行上述机器语言程序。观察每次单步执行或自动运行到“断点”处的寄存器AR、IR、PC及总线BUS上的数据,对比单周期和多周期硬布线控制器的程序运行效率差异。

    ;汇编助记符;思考题:● 请问多周期硬布线控制器可否取消TCLOCK,简化为只有一级状态机MCLOCK?如果可以,硬布线控制器电路怎么修改?

    ● 在本实验的 CPU模型机上增加两个74LS173寄存器R1和R2,以及一个连接总线BUS的8位拨码开关,扩展CPU指令集,增加下述MOV/SET指令及相应的微指令:

    注:IMM是由拨码开关输入的8位立即数;RA和RB是在指令“功能” 描述中的逻辑寄存器,可以对应R0或R1寄存器。;思考题:● 在上述思考题的电路基础上,参考上述“2.5运算器实验”,再增加74LS181运算器电路,扩展CPU指令集,增加下述ADD/SUB/AND/OR/XOR指令及相应的微指令:;The End !

    展开全文
  • 计算机系统结构硬布线控制器设计 计算机系统结构硬布线控制器设计
  • 1.硬布线控制器 根据指令操作码、目前的机器周期、节拍信号、机器状态条件,即可确定现在这个节拍下应该发出哪些“微命令” 2.硬布线控制器的设计 2.1分析每个阶段的微操作序列(取值、间址、执行、中断 四个阶段)...

    1.硬布线控制器

    根据指令操作码、目前的机器周期、节拍信号、机器状态条件,即可确定现在这个节拍下应该发出哪些“微命令”
    在这里插入图片描述

    2.硬布线控制器的设计

    2.1分析每个阶段的微操作序列(取值、间址、执行、中断 四个阶段)

    即确定哪些指令在什么阶段、在什么条件下会使用到的微操作
    在这里插入图片描述

    2.2选择CPU的控制方式

    即采用定长机器周期还是不定长机器周期?每个机器周期安排几个节拍?
    下面例子假设采用同步控制方式(定长机器周期),一个机器周期内安排3个节拍。

    2.3安排微操作时序

    即如何用3个节拍完成整个机器周期内的所有微操作?

    2.3.1安排微操作时序的原则

    ①原则一微操作的先后顺序不得随意更改
    ②原则二被控对象不同的微操作尽量安排在一个节拍内完成
    ③原则三占用时间较短的微操作,尽量安排在一个节拍内完成,并允许有先后顺序

    2.3.2取指周期

    在这里插入图片描述

    M ( MAR ) → MDR 从主存取数据,用时较长,因此必须一个时钟周期才能保证微操作的完成。
    MDR→ IR 是CPU内部寄存器的数据传送,速度很快,因此在一个时钟周期内可以紧接着完成 OP ( IR ) → ID。也就是可以一次同时发出两个微命令。

    2.3.3间址周期

    在这里插入图片描述

    2.3.4执行周期

    在这里插入图片描述

    2.4电路设计

    即确定每个微操作命令的逻辑表达式,并用电路实现

    2.4.1列出操作时间表

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    2.4.2写出微操作命令的最简表达式

    M(MAR)→MDR微操作命令的逻辑表达式:
    FE·T1 + IND·T1(ADD+STA+LDA+JMP+BAN) + EX·T1(ADD+LDA)
    =T1{FE+IND(ADD+STA+LDA+JMP+BAN)+EX(ADD+LDA)}

    2.4.3画出逻辑图

    在这里插入图片描述

    3.硬布线控制器的特点:

    指令越多,设计和实现就越复杂,因此一般用于RISC(精简指令集系统)如果扩充一条新的指令,则控制器的设计就需要大改,因此扩充指令较困难。由于使用纯硬件实现控制,因此执行速度很快。微操作控制信号由组合逻辑电路即时产生。

    展开全文
  • 本文主要介绍硬布线控制器设计(了解即可) 1.硬布线控制器的设计 ———— 纯硬件方式实现控制器 (1)硬布线控制器概念 知识回顾总结: 硬布线控制器基本原理 (2)硬布线控制器设计(了解) 分析每...

    在这里插入图片描述


    本文主要介绍硬布线控制器设计(了解即可


    1.硬布线控制器的设计

    ———— 纯硬件方式实现控制器
    在这里插入图片描述

    (1)硬布线控制器概念

    • 设计思路:
      在这里插入图片描述
    • 硬布线控制器基本原理
      在这里插入图片描述

    (2)硬布线控制器设计(了解

    在这里插入图片描述

    1. 分析每个阶段的微操作序列
      在这里插入图片描述

    2. 选择CPU的控制方式
      在这里插入图片描述

    3. 安排微操作时序
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

    4. 电路设计(组合逻辑设计)(了解
      步骤一: 列出操作时间表
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      步骤二 :写出微操作命令最简表达式
      在这里插入图片描述
      步骤三: 画出逻辑图
      在这里插入图片描述

    展开全文
  • 计算机系统结构 流水硬布线控制器设计 有完整的设计过程,值得一看
  • 在实现指令译码、现代时序状态机模块后,最终实现硬布线控制器的集成,在下图中完成硬布线控制器框架连接,注意硬布线控制器组合逻辑不需要实现直接采用微程序控制器的控制存储器代替即可。 电路引脚 信号 输入...

    实验目的

    帮助学生理解现代时序系统中硬布线控制器的设计原理。
    在这里插入图片描述

    实验内容

    在实现指令译码、现代时序状态机模块后,最终实现硬布线控制器的集成,在下图中完成硬布线控制器框架连接,注意硬布线控制器组合逻辑不需要实现直接采用微程序控制器的控制存储器代替即可。
    在这里插入图片描述

    电路引脚

    信号输入输出位宽功能描述
    IR输入32MIPS指令字
    CLK输入1时钟输入
    equal输入1条件状态信号,相等标志
    控制总线输出22所有控制信号汇总而成的控制总线
    当前状态值输出5状态字的值

    测试输出

    #信号功能描述
    1Cnt测试用例编号,注意是十六进制
    2InstrMIPS指令字
    3equal比较相等反馈信号
    4Statu状态寄存器当前值
    5cBus控制总线的值
    6ErrBit控制总线中出错的第一个bit位的位置
    Cnt    Instr        equal Statu  cBus       ErrBit
    00     2010ffff     1     00     202400     xx
    01     2010ffff     1     01     000008     xx
    02     2010ffff     1     02     085002     xx
    03     2010ffff     1     03     100100     xx
    04     2010ffff     1     16     040400     xx
    05     2010ffff     1     17     020010     xx
    06     2010ffff     1     18     080200     xx
    07     0274402a     1     00     202400     xx
    08     0274402a     1     01     000008     xx
    

    实验步骤

    • 设计完硬部线状态机后,连接硬部线控制器。

    • 在这里插入图片描述

    • 要先将存储内容存入存储器中:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    • 时钟触发为下降沿触发,上升沿触发则会重复输出。
      在这里插入图片描述
    • 分线器配置:

    在这里插入图片描述

    测试:

    预期输出:
    Cnt    Instr        equal Statu  cBus       ErrBit
    00     2010ffff     1     00     202400     xx
    01     2010ffff     1     01     000008     xx
    02     2010ffff     1     02     085002     xx
    03     2010ffff     1     03     100100     xx
    04     2010ffff     1     16     040400     xx
    05     2010ffff     1     17     020010     xx
    06     2010ffff     1     18     080200     xx
    07     0274402a     1     00     202400     xx
    08     0274402a     1     01     000008     xx
    09     0274402a     1     02     085002     xx
    0a     0274402a     1     03     100100     xx
    0b     0274402a     1     13     040400     xx
    0c     0274402a     1     14     040044     xx
    0d     0274402a     1     15     080220     xx
    0e     ae300200     1     00     202400     xx
    0f     ae300200     1     01     000008     xx
    10     ae300200     1     02     085002     xx
    11     ae300200     1     03     100100     xx
    12     ae300200     1     09     040400     xx
    13     ae300200     1     0a     020010     xx
    14     ae300200     1     0b     082000     xx
    15     ae300200     1     0c     040840     xx
    16     ae300200     1     0d     008001     xx
    17     8e130200     1     00     202400     xx
    18     8e130200     1     01     000008     xx
    19     8e130200     1     02     085002     xx
    1a     8e130200     1     03     100100     xx
    1b     8e130200     1     04     040400     xx
    1c     8e130200     1     05     020010     xx
    1d     8e130200     1     06     082000     xx
    1e     8e130200     1     07     001002     xx
    1f     8e130200     1     08     100200     xx
    20     1000ffff     1     00     202400     xx
    21     1000ffff     1     01     000008     xx
    22     1000ffff     1     02     085002     xx
    23     1000ffff     1     03     100100     xx
    24     1000ffff     1     0e     040400     xx
    25     1000ffff     1     0f     0400c0     xx
    26     1000ffff     1     10     200400     xx
    27     1000ffff     1     11     010010     xx
    28     1000ffff     0     12     084000     xx
    29     2010ffff     0     00     202400     xx
    2a     2010ffff     0     01     000008     xx
    2b     2010ffff     0     02     085002     xx
    2c     2010ffff     0     03     100100     xx
    2d     2010ffff     0     16     040400     xx
    2e     2010ffff     0     17     020010     xx
    2f     2010ffff     0     18     080200     xx
    30     0274402a     0     00     202400     xx
    31     0274402a     0     01     000008     xx
    32     0274402a     0     02     085002     xx
    33     0274402a     0     03     100100     xx
    34     0274402a     0     13     040400     xx
    35     0274402a     0     14     040044     xx
    36     0274402a     0     15     080220     xx
    37     ae300200     0     00     202400     xx
    38     ae300200     0     01     000008     xx
    39     ae300200     0     02     085002     xx
    3a     ae300200     0     03     100100     xx
    3b     ae300200     0     09     040400     xx
    3c     ae300200     0     0a     020010     xx
    3d     ae300200     0     0b     082000     xx
    3e     ae300200     0     0c     040840     xx
    3f     ae300200     0     0d     008001     xx
    40     8e130200     0     00     202400     xx
    41     8e130200     0     01     000008     xx
    42     8e130200     0     02     085002     xx
    43     8e130200     0     03     100100     xx
    44     8e130200     0     04     040400     xx
    45     8e130200     0     05     020010     xx
    46     8e130200     0     06     082000     xx
    47     8e130200     0     07     001002     xx
    48     8e130200     0     08     100200     xx
    49     1000ffff     0     00     202400     xx
    4a     1000ffff     0     01     000008     xx
    4b     1000ffff     0     02     085002     xx
    4c     1000ffff     0     03     100100     xx
    4d     1000ffff     0     0e     040400     xx
    4e     1000ffff     0     0f     0400c0     xx
    4f     1000ffff     0     00     202400     xx
    实际输出:
    Cnt    Instr        equal Statu  cBus       ErrBit
    00     2010ffff     1     00     202400     xx
    01     2010ffff     1     01     000008     xx
    02     2010ffff     1     02     085002     xx
    03     2010ffff     1     03     100100     xx
    04     2010ffff     1     16     040400     xx
    05     2010ffff     1     17     020010     xx
    06     2010ffff     1     18     080200     xx
    07     0274402a     1     00     202400     xx
    08     0274402a     1     01     000008     xx
    09     0274402a     1     02     085002     xx
    0a     0274402a     1     03     100100     xx
    0b     0274402a     1     13     040400     xx
    0c     0274402a     1     14     040044     xx
    0d     0274402a     1     15     080220     xx
    0e     ae300200     1     00     202400     xx
    0f     ae300200     1     01     000008     xx
    10     ae300200     1     02     085002     xx
    11     ae300200     1     03     100100     xx
    12     ae300200     1     09     040400     xx
    13     ae300200     1     0a     020010     xx
    14     ae300200     1     0b     082000     xx
    15     ae300200     1     0c     040840     xx
    16     ae300200     1     0d     008001     xx
    17     8e130200     1     00     202400     xx
    18     8e130200     1     01     000008     xx
    19     8e130200     1     02     085002     xx
    1a     8e130200     1     03     100100     xx
    1b     8e130200     1     04     040400     xx
    1c     8e130200     1     05     020010     xx
    1d     8e130200     1     06     082000     xx
    1e     8e130200     1     07     001002     xx
    1f     8e130200     1     08     100200     xx
    20     1000ffff     1     00     202400     xx
    21     1000ffff     1     01     000008     xx
    22     1000ffff     1     02     085002     xx
    23     1000ffff     1     03     100100     xx
    24     1000ffff     1     0e     040400     xx
    25     1000ffff     1     0f     0400c0     xx
    26     1000ffff     1     10     200400     xx
    27     1000ffff     1     11     010010     xx
    28     1000ffff     0     12     084000     xx
    29     2010ffff     0     00     202400     xx
    2a     2010ffff     0     01     000008     xx
    2b     2010ffff     0     02     085002     xx
    2c     2010ffff     0     03     100100     xx
    2d     2010ffff     0     16     040400     xx
    2e     2010ffff     0     17     020010     xx
    2f     2010ffff     0     18     080200     xx
    30     0274402a     0     00     202400     xx
    31     0274402a     0     01     000008     xx
    32     0274402a     0     02     085002     xx
    33     0274402a     0     03     100100     xx
    34     0274402a     0     13     040400     xx
    35     0274402a     0     14     040044     xx
    36     0274402a     0     15     080220     xx
    37     ae300200     0     00     202400     xx
    38     ae300200     0     01     000008     xx
    39     ae300200     0     02     085002     xx
    3a     ae300200     0     03     100100     xx
    3b     ae300200     0     09     040400     xx
    3c     ae300200     0     0a     020010     xx
    3d     ae300200     0     0b     082000     xx
    3e     ae300200     0     0c     040840     xx
    3f     ae300200     0     0d     008001     xx
    40     8e130200     0     00     202400     xx
    41     8e130200     0     01     000008     xx
    42     8e130200     0     02     085002     xx
    43     8e130200     0     03     100100     xx
    44     8e130200     0     04     040400     xx
    45     8e130200     0     05     020010     xx
    46     8e130200     0     06     082000     xx
    47     8e130200     0     07     001002     xx
    48     8e130200     0     08     100200     xx
    49     1000ffff     0     00     202400     xx
    4a     1000ffff     0     01     000008     xx
    4b     1000ffff     0     02     085002     xx
    4c     1000ffff     0     03     100100     xx
    4d     1000ffff     0     0e     040400     xx
    4e     1000ffff     0     0f     0400c0     xx
    4f     1000ffff     0     00     202400     xx
    

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 1、计算机组成原理 实验系列,一、总线与寄存器 二、进位加法器 三、比较器(仲裁器) 四、计数器 五、运算器 六、存储器 七、时序发生器 八、微程序控制器 九、硬布线控制器,赖晓铮 博士 华南理工大学 QQ: 68046508,...
  • 中央处理器 —— 硬布线控制器和微程序控制器

    千次阅读 多人点赞 2019-08-10 10:44:41
    一、控制器的结构和功能 运算器是组合逻辑电路(输入),控制器是时序逻辑电路(输入+状态) 控制器是计算机系统的指挥中心,控制器的主要功能有: 1)从主存中取出一条指令,并指出...三、硬布线控制器 硬布线控制...
  • 多周期MIPS CPU硬布线控制器设计

    千次阅读 2020-09-14 15:57:37
    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 多周期硬布线除控制状态机外都...
  • 硬布线控制器设计 计算机组成原理

    热门讨论 2010-12-22 19:28:59
    计算机组成原理课程设计:硬布线控制器设计与实现
  • 硬布线控制器:原理是根据指令的要求,当前的时序以及外部和内部的状态强开,按时间的顺序发送一系列微操作控制信号。它由复杂的组合逻辑门电路和一些触发器构成,因此又称为组合逻辑控制器。 1、 硬布线控制单元图 ...
  • 计算机组成原理 实验三 硬布线控制器实验实验三 硬布线控制器实验一、实验目的1. 通过多种方式,查看教学计算机指令的执行步骤、运行结果、各组控制信号在每一个执行步骤中的状态、指令之间的衔接等有关内容。2. ...
  • 北邮计算机组成原理期末大作业,硬布线控制器,解压后全烧进去quartus即可
  • 计算机组成原理课程设计之硬布线控制器源代码
  • 文档介绍:计算机组成原理实验系列一、总线与寄存器二、进位加法器三、比较器(仲裁器)四、计数器五、运算器六、存储器七、时序发生器八、微程序控制器九、硬布线控制器赖晓铮博士华南理工大学******@scut.QQ:...
  • 使用vhdl编写的异步控制方式的硬布线控制器
  • 计算机组成原理课程设计—硬布线控制器的设计与实现.pdf
  • 目录控制器控制器的结构和功能硬布线控制器硬布线控制器的定义硬布线控制器结构逻辑网络输入信号的三个来源硬布线控制器的基本原理微操作控制信号微操作控制信号的产生安排微操作时序的原则微程序控制器微命令和微...
  • 计算机组成原理课程设计—硬布线控制器的设计与实现 (13页) 本资源提供全文预览,点击全文预览即可全文预览,如果喜欢文档就下载吧,查找使用更方便哦!19.90 积分硬布硬布线线控制器的控制器的设计设计与与调试调试...
  • 计算机组成原理课程设计 硬布线控制器的设计
  • 白中英_课程设计_硬布线控制器设计与调试
  •   第五章——中央处理器   5.1 CPU的功能和基本结构 5.2 指令周期 5.3 硬布线控制器 5.4 微程序控制器 5.5 指令流水线    
  • 帮助学生理解现代时序系统中硬布线控制器设计的基本原理,学生能设计硬布线控制器核心部件状态机模块。 实验步骤: 利用数字逻辑电路相关知识设计现代时序硬布线核心部件状态机模块,实际状态机如下图: 按状态...
  • 计算机组成原理实验说明书_硬布线控制器模型机设计实验_西安唐都.pdf
  • MOVE指令的执行过程如下图所示,抛去取指令阶段,只需要一个时钟周期就可以完成。那么在这个过程中各个部件的控制信号是如何实现的...下面依据传统三级时序设计硬布线控制器。 首先要设计时序产生器。 三级时序分别
  • 计算机组成原理课程设计-硬布线控制器的设计与调试课程设计报告,比如说里面的程序代码。烧进去就能跑了。
  • 适合学生参考的实验报告书,借鉴、参考 1理解计算机硬布线控制器功能和组成 2理解计算机各类指令的执行流程 3学习组合逻辑控制器的设计过程、实现方法和相关技术
  • (截图来自MOOC平台计算机组成...与传统时序不同,这里的状态机设计需要考虑译码信号、反馈信号,而硬布线控制器输出的控制信号序列只与现态有关。 当现态为S0、S1、S2时,次态都按正常顺序,而当现态为S3时,需要

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 3,594
精华内容 1,437
关键字:

硬布线控制器