哈工大 2024春 计算机组成原理大作业 一些相关记录

Table of Contents

1. 题目
2. 设计
3. 实现与仿真
4. VHDL
5. 写并运行程序
6. 图穷匕见

题目

这是关于 2024 春哈工大计组大作业的记录. 今年的题目是

题目并不困难, 而且也很自由, 虽然只占五分, 但如果认真做了, 还是会有收获的.

设计相当自由, 实现哪些指令, 控制器设计方法, 都可以自行决定. 据老师说, 其实大作业不是要处理器有多高的效率, 哪怕全是照书上做的, 也没有关系, 重在参与, 能把整个过程顺下来即可.

不知道大多数同学选择了什么方法. 由于 MIPS 指令集太流行了, 相关资源俯拾皆是, 有无数种现成的方法, 不局限于课上讲的, 任课老师说这样反而更好. 笔者是照谭志虎老师书里自动机和组合逻辑的方法设计的多周期处理器.

设计

设计几乎没有难度, 因为书上都有, 不只有方法, 连过程和结果都有. David Money Harris 的《数字逻辑和计算机体系结构》里, 甚至连 vhdl 和 verilog 的代码都给出来了.

我没有做微程序设计, 不知道其中辛酸, 但是做组合逻辑设计, 化简可能比较麻烦. 众所周知, 逻辑表达式化简是一个 NP-难问题, 因为一个不可满足的表达式必定化简为 false, 这就解决了 SAT. 事实上这个问题甚至不在 NP 内. 因此, 如果你用到的输入信号少, 那可以画卡诺图, 或者有很多网站可以为你代劳. 笔者使用的是这个网站: http://www.32x8.com/index.html

如果多了, 比如说十来个, 那老天爷来也没有办法, 比如说

ALUCon(2:0)

指令

OP