计算机组成原理MIPS CPU设计

最新推荐文章于 2023-02-15 01:26:06 发布
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本文探讨了MIPS处理器中的微程序控制机制，包括硬布线控制器的设计原理、微程序地址转移逻辑及多周期MIPS微程序的具体实现方式。通过对比单周期与多周期的不同控制策略，帮助读者深入理解MIPS处理器的内部工作原理。
MIPS CPU设计（基于华中科技大学计组实验）
qq_62325622的博客
12-19 1万+
我们可以根据指令的操作码op传送到控制器中就可以知道，当前控制的需要进行的操作是那一个，然后就是需要把Rs，Rt，Rd送到寄存器中，让寄存器在输出两个值，当不是J指令的时候我们就让PC计数器的值加上4，如果是J指令的时候就直接让PC计数器的值等于我们要跳转的地址，这个地方的值需要用到一个数据选择器实现。本次实验要求我们掌握的是MIPS CPU设计，而此实验中关注的重点是在计算机中的cpu的运行模式，这个模式可以参考冯诺伊曼的计算机架构去理解，还需要知道的是指令格式和指令在计算机中是如何解析的。
MIPS流水线CPU设计（武汉大学计算机学院专用）
06-22
本文围绕着指令执行过程中需经历的五个阶段，详细描述了处理器中各阶段的逻辑设计及其相关功能模块的设计。这五个阶段包括：取指令阶段IF，指令译码阶段ID，指令执行阶段EXE，存储器读写阶段MEM，寄存器写回阶段WB。相关模块包括：程序存储器imem，控制单元controller，寄存器堆regfile，算术逻辑单元alu，数据存储器dmem。在完成了CPU的整体逻辑设计后，通过Modelsim仿真软件在所设计的CPU上运行了测试程序，测试输出波形表明了处理器逻辑设计的正确性。
头歌教学实践平台计算机组成原理MIPS CPU设计.zip
12-12
下载文件为一个zip文件，其中包含9个circ文件和1个txt文件，所对应关卡分别为：(1)原码一位乘、(2)MIPS运算器、(3)MIPS寄存器、(4)MIPS RAM设计、(5)8位可控加减器、(6)4路组相连cache设计、(7)单周期MIPS CPU设计、(8)微程序地址转移逻辑设计、(9)多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序）、(10)汉字库存储扩展
华中科技大学计算机组成原理 头歌实验教学平台MIPS CPU设计（HUST）
03-23
第1关（单周期MIPS CPU设计）到第五关（多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序））的txt源码都有。 把后缀名改为.circ就可以查看logisim的电路图。 仅供学习参考，请勿抄袭
MIPS微程序CPU设计
weixin_48039084的博客
12-16 5477
【设计任务】 掌握多周期MIPS CPU中各条指令(8条指令)的数据通路;掌握多周期MIPS CPU(8条指令和)微程序控制器设计的基本原理;能利用相关原理在Logisim平台中设计实现8条指令的多周期微程序MIPS CPU，包括微程序地址转移电路，微程序控制器设...
头歌educoder教学实践平台计算机组成原理MIPS CPU设计（HUST).zip
07-12
头歌educoder教学实践平台计算机组成原理MIPS CPU设计（HUST),第1关到第5关，源代码txt格式打开。 第1关 单周期MIPS CPU设计 第2关 微程序地址转移逻辑设计 第3关 MIPS微程序CPU设计 第4关 硬布线控制器状态机设计 ...
MIPS流水CPU设计-HUST 《计算机组成原理》（头歌实验答案）
12-05
MIPS流水CPU设计是计算机组成原理课程中的一个重要实验项目，尤其在国内外众多高等学府中被广泛采用，如华中科技大学（HUST）的《计算机组成原理》课程就将MIPS流水CPU设计作为实践教学的重要组成部分。 流水CPU...
计算机组成原理 MIPS CPU设计(HUST) 实训代码
06-16
《计算机组成原理 MIPS CPU设计(HUST) 实训代码》 在计算机科学领域，计算机组成原理是理解计算机系统底层运作的基础。MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）是一种简化指令集计算机（RISC）...
MIPS CPU设计(HUST) 《计算机组成原理》（头歌实验答案）
12-05
MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）CPU设计是计算机组成原理教学中一个重要的实验环节，尤其在高校的计算机科学与技术专业中。这一设计通常涉及多个方面，包括指令集架构的理解、流水线的...
MIPS微程序CPU设计(Logism)
热门推荐
Who_Am_I
08-31 2万+
【设计任务】 掌握多周期MIPS CPU中各条指令(8条指令)的数据通路; 掌握多周期MIPS CPU(8条指令和)微程序控制器设计的基本原理; 能利用相关原理在Logisim平台中设计实现8条指令的多周期微程序MIPS CPU，包括微程序地址转移电路，微程序控制器设计，微程序代码设计，CPU数据通路电路设计。 【设计方法和电路工作原理】 核心指令集8条 （可实现内存区域冒泡排序） 2.指令的划分 3.电路实现指令译码逻辑 R型指令：ADD、SLT I型指令：LW、SW、BEQ、BNE、ADDI
MIPS单周期CPU-组成原理实验-华中科技大学
03-03
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 CPU设计(HUST)
01-01
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）
MIPS CPU设计(HUST).zip
01-04
全部关卡，复制txt，满分过，方便快捷
Verilog 语言设计单周期MIPS CPU（42条指令）
05-23
实验内容（ISA2新增3条指令） • 用硬件描述语言（Verilog）设计MIPS CPU，支持如下指令集 • ISA1 = {ADD/ADDU/SUB/SUBU/SLL/SRL/SRA/SLLV/SRLV/SRAV/AND/OR/XOR/NOR/ SLT/SLTU/ADDI/ADDIU/ANDI/ORI/XORI/LUI/SLTI/SLTIU/LB/LBU/LH/LH U/LW/SB/SH/SW/BEQ/BNE/BGEZ/BGTZ/BLEZ/BLTZ/J/JAL/JR/JALR} 42条 • ISA2 = {add, sub, addu, subu, addi, ori, lui, and, andi, or, nor，slt, sltu, sll, srl, sllv, srlv, lw, sw, beq, bne, j, jal, jr} 24条 • 用仿真软件Modelsim对有数据冒险和控制冒险的汇编程序进行仿 文件包含源代码以及实验报告。
微程序控制器的CPU设计
05-10
设计一台微程序控制的模型计算机 1) 拟定指令系统（含机器指令的字长、格式、寻址方式及指令的种类等） 2) 设计数据通路，给出模型机中所含的部件及其间的连接，以及信息在数据通路中传送时所需的微命令。 3) 设计微程序的流程图 4) 设计微指令 5) 编写微程序 6) 使用VHDL编码，仿真检测实验的功能是否达到设计要求 其中包含完整的课设报告以及源程序。
设计一个MIPS微处理器
weixin_42600128的博客
02-15 236
很抱歉，设计一个微处理器需要专业的计算机知识和经验，作为自然语言处理模型，我无法为您完成这样的任务。但是，我可以提供一些基本的信息和指导方向。 MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) 是一种常用的 RISC (Reduced Instruction Set Computing) 微处理器体系结构。与其他微处理器体系结构相比...
MIPS公司及其开发的体系结构
call321的专栏
07-12 1018
MIPS体系结构（Microprocessor without interlocked piped stages）　　MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。1984年，MIPS计算机公司成立。1992年，
基于MIPS的五级流水线微处理器（CPU）设计、modelsim仿真通过、verilog编写
wcy
10-06 4992
五级流水线CPU设计、采用MIPS架构、verilog HDL编写、modelsim仿真通过、讲解详细
MIPS多周期CPU设计实现(40条指令)
m0_47245091的博客
07-09 1万+
##无异常指令(共40条) ###1.算术指令 ADDIU ADDU SUBU MULU DIVU MUL DIV ###2.逻辑指令 AND ANDI NOR OR ORI XOR XORI LUI ###3.移位指令 SLLV SLL SRAV SRA SLT SLTI SLTIU SLTU SRL SRLV ###4.分支跳转指令 J JAL JR BEQ BNE BGEZ BGTZ BLEZ BLTZ ###5.读写指令 LW SW ###6.数据移动 1.MFLO 2.MFHI 3.MTLO 4
计算机组成原理MIPS CPU设计实验 微程序地址转移逻辑设计
最新发布
06-22
### 微程序地址转移逻辑设计方法与实现 在MIPS CPU设计实验中，微程序地址转移逻辑的设计是一个关键环节。它决定了微程序控制器如何根据当前的指令和状态跳转到下一个微程序地址，从而完成特定的功能[^1]。 #### 1. 微程序控制的基本概念 微程序控制是一种通过存储器中的微指令序列来实现硬件功能的方法。每个微指令对应于一条机器指令的执行步骤，而微程序地址转移逻辑则负责确定下一条微指令的地址。这一逻辑通常由以下部分组成： - **微程序计数器（Micro-PC）**：用于保存当前微指令的地址。 - **分支条件判断电路**：用于根据指令执行的状态决定是否发生跳转。 - **地址生成逻辑**：根据当前微指令的内容生成下一个微指令的地址。 #### 2. 地址转移逻辑的设计原理 微程序地址转移逻辑的核心是基于当前微指令中的“下址字段”以及可能的分支条件来计算下一个微指令的地址。具体来说，地址转移逻辑可以分为以下几种情况： - **顺序执行**：如果没有分支条件，则直接从当前微指令地址加一得到下一个地址。 - **条件跳转**：如果存在分支条件，则需要根据条件判断结果选择目标地址。 - **无条件跳转**：直接跳转到指定的目标地址，无需条件判断。 这些逻辑可以通过组合逻辑电路实现，例如使用多路选择器（MUX）和译码器等组件[^2]。 #### 3. 实现细节 在实际设计中，微程序地址转移逻辑可以通过以下步骤实现： - **定义微指令格式**：明确微指令中用于表示下址字段的位宽，以及是否包含分支条件信息。 - **设计分支条件判断电路**：根据指令执行的结果（如标志寄存器的状态）设计条件判断逻辑。 - **实现地址生成逻辑**：结合微指令中的下址字段和分支条件判断结果，生成下一个微指令的地址。 以下是用Verilog HDL描述的一个简单示例，展示了如何实现一个基本的微程序地址转移逻辑： ```verilog module micro_address_logic ( input [7:0] current_addr, // 当前微指令地址 input [2:0] next_field, // 下址字段 input branch_condition, // 分支条件 input jump_signal, // 跳转信号 output reg [7:0] next_addr // 下一个微指令地址 ); always @(*) begin if (jump_signal) begin next_addr = next_field; // 无条件跳转 end else if (branch_condition) begin next_addr = {current_addr[7:4], next_field}; // 条件跳转 end else begin next_addr = current_addr + 1; // 顺序执行 end end endmodule ``` #### 4. 工具与环境 在实验中，可以使用Logisim或EDA工具（如ModelSim、Vivado）对微程序地址转移逻辑进行仿真和验证。通过这些工具，可以观察微指令地址的变化过程，并验证其是否符合预期行为[^1]。 ---
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