本次课程设计详细介绍了如何使用logisim平台构建一个32位MIPSCPU单周期处理器,该处理器支持24条核心MIPS指令。设计完成后,处理器能够成功运行实验包中的benchmark.asm测试程序,验证了设计的正确性和功能完整性。设计资料及完整报告可在最后提供的下载链接中获取。
以下是使用 Logisim 平台构建一个 32 位的 MIPS CPU 单周期处理器,支持 24 条核心 MIPS 指令的完整步骤:
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前期准备
1.1 学习 MIPS 指令集架构
深入理解 MIPS 指令集的基本概念,包括指令格式(R 型、I 型、J 型)、寄存器组织(32 个 32 位通用寄存器)以及各种指令的功能和编码规则。这 24 条核心指令通常涵盖算术运算(如 add, sub)、逻辑运算(如 and, or)、数据传输(如 lw, sw)、控制转移(如 beq, j)等类型。
1.2 安装 Logisim
从官方渠道下载并安装 Logisim 软件,确保使用的是稳定版本,并且熟悉 Logisim 的基本操作,如组件添加、连接、参数设置等。 -
指令集分析与规划
2.1 确定 24 条核心指令
详细列出要支持的 24 条指令,分析每条指令的操作码(opcode)、功能码(funct,针对 R 型指令)、操作数(寄存器编号、立即数等)以及对寄存器和存储器的影响。例如: