【计算机组成原理】实验四：单总线硬布线控制器设计（内附完整实验报告和成果文件）

目录

一、实验目的

二、实验内容

三、实验步骤

 四、记录与处理 

 五、思考

六、完整实验报告和成果文件提取链接

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一、实验目的

1、理解典型指令控制信号的产生条件

2、掌握指令译码器的设计方法

3、掌握单总线定长指令周期时序发生器的设计方法

二、实验内容

1、实验内容

(1)利用比较器设计指令译码器电路。

(2)利用状态转换真值表设计时序发生器状态机。

(3)利用输出函数真值表设计时序发生器输出函数

2、实验原理

(1)指令译码器：

六条MIPS指令的作用，其中所有的imm立即数都需要括展到32位

(2)状态转换真值表设计时序发生器状态机和输出函数原理：

每一个机器周期包含四个节拍，T1，T2，T3，T4，为高电平表示当前处于对应节拍，注意这里状态周期电位和节拍电位都是循环产生的。

三、实验步骤

1.指令译码器：

根据它们的指令格式即可设计出相应的指令译码器：

2.定长指令周期——时序发生器设计

定长指令周期的状态转化机的状态转化如图所示：

根据以上状态图可以得出时序发生器状态机真值表：

M3	M2	M1	M0	N3	N2	N1	N0
0	0	0	0	0	0	0	1
0	0	0	1	0	0	1	0
0	0	1	0	0	0	1	1
0	0	1	1	0	1	0	0
0	1	0	0	0	1	0	1
0	1	0	1	0	1	1	0
0	1	1	0	0	1	1	1
0	1	1	1	1	0	0	0
1	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	1	1	0	1