計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告江蘇大學(xué)_適用于軟件工程-預(yù)覽頁
【正文】 0 0 0 0 1 0 0 0 1 目的地址碼 0A4 DEC dst 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 目的地址碼 0A8 NOT dst 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 目的地址碼 0AC 三、運(yùn)算類指令微程序 微地址 (H) 微指令 (H) 微命令 BM NA 注釋 007 00000800 OP 4 XXX 指令執(zhí)行入口 048 9870006F TRoe, ADD, Sce, PSWce 0 06F ADD 04C 98B0006F TRoe,ADDC,SV,PSWce 0 06F ADDC 050 98F0006F TRoe,SUB,SV,PSWce 0 06F SUB 06F 00000E70 7 070 存結(jié)果 070 68000000 Soe,GRSce 0 000 ALU 運(yùn)算，結(jié)果送寄存器 071 60030072 Soe,DRce 0 072 結(jié)果送存儲(chǔ)器 072 00052020 DRoe’,ARoe’,WR 0 000 四、測(cè)試程序、數(shù)據(jù)及運(yùn)行結(jié)果 測(cè)試內(nèi)容： ADD 運(yùn)算 運(yùn)行數(shù)據(jù)： 7 內(nèi)存地址 (H) 機(jī)器碼 (H) 匯編指令 0000 0002 0761 5678 0B61 F000 MOV 5678H， R1 ADD F000, R1 運(yùn)行結(jié)果 及分析 ： 從微地址可以看 出，第一階段先是取第一條指令（ MOV 5678H， R1） 001002003004,再是取源操作數(shù)， 00400B00F016006，是立即數(shù)尋址方式，再是取目的操作數(shù)，006018007，是寄存器尋址方式，最后是執(zhí)行階段， 007044046000，將結(jié)果 mov到寄存器里。再是寫微程序階段，完成微程序的輸入后，輸入時(shí)由于不太仔細(xì)有一些錯(cuò)誤，經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)并改正了錯(cuò)誤。 input [15:0] d。 reg [15:0] data。 end assign q = data。 end DR: module DR ( parameter DATAWIDTH=16) (input wire [DATAWIDTH1:0] data_IB, input wire [DATAWIDTH1:0] data_DB, input wire clk, input wire DRce_IB, input wire DRce_DB, input n_reset, output reg [DATAWIDTH1:0] q)。 end endmodule 頂層模塊設(shè)計(jì)（自己增加的設(shè)計(jì)部分） //TR //TR 寄存器的實(shí)例化 R (DATAWIDTH) TR(.q(TR_out),.d(IB),.clk(clock),.ce(TRce),.n_reset(n_reset))。 buffer (ADDRWIDTH) AR_IB(.q(IB), .d(AR_out), .oe(ARoe_IB))。 //DR DR (DATAWIDTH) DR(.q(DR_out), .data_IB(IB), .data_DB(DB), .clk(clock), .DRce_IB(DRce_IB), .DRce_DB(DRce_DB), .n_reset(n_reset))。 四、設(shè)計(jì)中遇到的問題 及解決辦法 在寫 TR,AR,IR 的實(shí)例化代碼時(shí)，沒注意是用寄存器模塊 R 實(shí)例化得到的，經(jīng)過報(bào)錯(cuò)和仔細(xì)看書后，發(fā)現(xiàn)了問題，成功改正過來了。這一句被我寫成了 if(!n_reset)q=0。d3:uAGout = {NA[8:1],BM3_uAR0}。b01: Flag_MUX=SZOC[1]。b11: Flag_MUX=SZOC[3]。 三、轉(zhuǎn)移指令微程序的設(shè)計(jì) A R o e , P C c eE X E C1 224。第三階段，進(jìn)入 JC指令，因?yàn)?C=1，有進(jìn)位，所以條件滿足，執(zhí)行的是 075077000，正確。 wire data_hsb。b0 。 input d15, d0, Cout。 always (*) begin case ({SL, SR}) 339。 default:q = Cout。b0}。b0,SF,ZF,OF,Cout}))。 18 第六天 為 CPU 擴(kuò)充堆棧類指令 一、設(shè)計(jì)目標(biāo) 在前面的 CPU 的基礎(chǔ)上增加堆棧，使其支持與堆棧有關(guān)的 PUSH、 POP、 CALL、 RET指令 二、硬件設(shè)計(jì) SP 模塊設(shè)計(jì) （加上適當(dāng)注釋） `timescale 1ns / 1ps module SP(q,d,clk,ce,n_reset)。 input clk,ce,n_reset。 //當(dāng)復(fù)位信號(hào)有效時(shí)， SP 的輸出為 03F else if (ce) //當(dāng)使能信號(hào)有效時(shí)，輸出就是輸入的內(nèi)容 q = d。 DR 中為 0004H 里的內(nèi)容 5EE2。 SP 減一變?yōu)?3E。在 GRS可以看出由 0000 變成了 5555。 23 第七天 為 CPU 擴(kuò)充中斷系統(tǒng) 一、設(shè)計(jì)目標(biāo) 在前面 CPU 的基礎(chǔ)上增加中斷系統(tǒng)，使其支持鍵盤中斷。 INTC if(KR) VA_out=39。 頂層模塊設(shè)計(jì)（自己增加修改的設(shè) 計(jì)部分） // 第七天： IF、 INTC 的實(shí)例化 * IF IF(.clk(clock), .n_reset(n_reset), .sti(STI), .cli(CLI), .IF(IF_out))。中斷返回指令 RETI 的微程序設(shè)計(jì) 微地址 (H) 微指令 (H) 微指令字段 (H) 微命令 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 03E F4080028 7 5 0 0 2 0 0 0 0 028 SPoe,Ace,ARce 028 02761029 0 0 9 3 1 2 0 1 0 029 INC,ARoe’.RD,DRce’,SV 029 D000002A 6 4 0 0 0 0 0 0 0 02A DRoe,TRce 02A 7408002B 3 5 0 0 2 0 0 0 0 02B Soe,Ace,ARce 02B 0276102C 0 0 9 3 1 2 0 1 0 02C ARoe’,RD,DRce’,INC,SV 02C C400002D 6 1 0 0 0 0 0 0 0 02D DRoe,PCce 02D 7C004000 3 7 0 0 0 0 0 4 0 000 Soe,SPce,STI 總結(jié) : 這次關(guān)于 CPU的課程設(shè)計(jì)，按照老師的計(jì)劃，每天完成一定的量，使我們能夠更加清晰的了解 CPU組成以及數(shù)據(jù)通路，并且對(duì)實(shí)例化的語句有所了解，通過自己編寫的程序使 CPU能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)移、移位等功能，讓我更加加深了對(duì) CPU的各種功能的理解。 25
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