2024年CPU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第1頁
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試驗(yàn)中央處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、試驗(yàn)?zāi)康睦斫庵醒胩幚砥鞯脑韴D設(shè)計(jì)措施?？梢栽O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)典MIPS的11條指令。二、試驗(yàn)規(guī)定1、使用Logisim完畢數(shù)據(jù)通路、控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。2、完畢整個(gè)處理器的集成與驗(yàn)證。3、撰寫試驗(yàn)匯報(bào)，并提交電路源文獻(xiàn)。三、試驗(yàn)環(huán)境VMwareWorkstationsPro+WindowsXP+操作措施與試驗(yàn)環(huán)節(jié)1、數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通路重要由NPC、指令存儲器、32位寄存器文獻(xiàn)、立即數(shù)擴(kuò)展部件、ALU、數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成。其中指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器可直接調(diào)用軟件庫中的ROM和RAM元件直接完畢，其他部件的設(shè)計(jì)如圖所示：圖1.1NPC圖1.232位寄存器圖1.3立即數(shù)擴(kuò)展部件圖1.4ALU2、控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)控制器的重要設(shè)計(jì)思想如圖所示圖2.1控制器設(shè)計(jì)思想通過列真值表得到控制器的兩部分電路，真值表如下：輸入輸出000000001101100011101011000100000010R-typeORILWSWBEQJUMPRegDst100xxxALUSrc01110xMemtoReg001xxxRegWrite111000MemWrite000100Branch000010Jump000001Extopx0111xALUop210000xALUop1x100xxALUop0x0001xALUop[2:0]Funct[3:0]指令A(yù)LUctr[2:0]1110000add0101110010sub1101110100and0001110101or0011111010slt111010xxxxori001000xxxxLw/sw010011xxxxbeq110表2.1控制器設(shè)計(jì)真值表圖2.2控制器3、處理器的集成與驗(yàn)證集成：將各個(gè)部件按規(guī)定鏈接，詳細(xì)方式如圖所示：圖3.1CPU驗(yàn)證：將指令的16進(jìn)制表達(dá)輸入指令存儲器，運(yùn)行後記錄寄存器中的數(shù)據(jù)與原則值進(jìn)行對照：

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