寄存器堆计算机组成实验,《计算机组成原理》实验报告——寄存器堆

资料简介

南通大学信息科学技术学院

《计算机组成实验》

实验报告

实验名称 寄存器堆的设计与实现

班级 物联网工程 192

学生姓名 谢焘 学号 1930110689

指导教师 成耀

日 期 2021 年 5 月 30 日

实验 寄存器堆的设计与实现

一、实验目的

1.熟悉 Vivado 软件的使用方法。

2.熟悉寄存器堆的功能。

3.掌握自顶而下的硬件模块设计方法。

4.掌握电路仿真测试方法，掌握仿真激励文件的编写，掌握仿真输出的分析方法。

二、实验任务

设计一个寄存器堆，满足两路输出一路输入的功能，并完成仿真测试。

三、实验预习

(1)实验电路原理及信号说明

寄存器堆(REGFILE)是 CPU 组成的重要存储部件，也是数据通路中的重要部件，其主要功能

是对数据进行存储。在本实验中将为 REGFILE 构建 32×32 的寄存器组，即共有 32 个寄存器，每个

寄存器的位宽都是 32 位。32×32 的 REGFILE 逻辑结构如图所示：

信号名 功能 位宽 类型

Ra 寄存器 rs 输出端口地址 5 输入

Rb 寄存器 rt 输出端口地址 5 输入

Wr 数据写入的寄存器号 5 输入

We 写使能信号 1 输入

D 写入的数据 32 输入

Qa A 端口的输出数据 32 输出

Qb B 端口的输出数据 32 输出

Clk 时钟信号 1 输入

具体设计如下：

通过带有 32 个带使能端的 D