【文章內(nèi)容簡介】 process(reset,clk,OuterDB,IFFlush)beginif reset=39。039。 thenIR = NopIns。 NULL operation elsif RISING_EDGE(clk) thencase IFFlush iswhen 39。039。 = IR = OuterDB。when others = IR = NOPIns。end case。d_PCInc1 = s_PCInc1。end if。end process。2. 譯碼模塊讀取寄存器值和指令譯碼。我們采取一次譯碼，逐級傳遞的方式，譯出后幾級流水所需的控制信號和數(shù)據(jù)（如立即數(shù)等） ，在每次時鐘上升沿到來時送入下一級。實際上，結構相關、控制相關、數(shù)據(jù)相關的檢測都可歸入譯碼部分?？紤]到“相關檢測”涉及到的信號分屬不同階段以及整體結構的清晰性，我們將“相關檢測”獨立出來。譯碼控制部分關鍵代碼如下：Decode_Pro:process(d_IR) variable op : std_logic_vector(7 downto 0)。variable ctrl:std_logic_vector(21 downto 0)。begin op := d_IR(15 downto 8)。 操作碼 譯碼產(chǎn)生的信號:SA,SB,Wrmem,wRegEn,MemToReg,ALUSrc,ALUOpr,SetFlag case op iswhen ADD = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。001amp。0000amp。001。when SUBB = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。001amp。0001amp。001。when DEC = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。100amp。0000amp。001。when INC = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。010amp。0000amp。001。when ANDins = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。001amp。0010amp。001。when CMP = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。0amp。1amp。001amp。0001amp。001。when TEST = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。0amp。1amp。001amp。0010amp。001。when ORins = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。001amp。0011amp。001。when XORins = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。001amp。0100amp。001。when SHLIns = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。000amp。0101amp。001。when SHRIns = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。000amp。0110amp。001。when SAR = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。000amp。0111amp。001。when MOV = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。10amp。1amp。1amp。011amp。0000amp。000。when LOADH= ctrl:=11111111amp。10amp。1amp。1amp。101amp。1000amp。000。 imm = 00000000amp。d_IR(7 downto 0)。when LOADL = ctrl:=11111111amp。10amp。1amp。1amp。101amp。1001amp。000。 imm = 00000000amp。d_IR(7 downto 0)。when LOAD = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。01amp。1amp。0amp。011amp。0000amp。000。when STORE = ctrl:=d_IR(7 downto 0)amp。00amp。0amp。1amp。000amp。0000amp。000。when JR|JRZ|JRNZ|JRC|JRNC = ctrl:=DoNothing。 若是 JR*指令,計算offset，并向 Exe 插入 Bubble offset = d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7)amp。d_IR(7 downto 0)。 when others = ctrl:=DoNothing。 end case。SA = ctrl(21 downto 18)。SB = ctrl(17 downto 14)。WrMem = ctrl(13 downto 12)。wRegEn = ctrl(11)。MemToReg= ctrl(10)。ALUSrc = ctrl(9 downto 7)。ALUOpr = ctrl(6 downto 3)。SetFlag = ctrl(2 downto 0)。end process。流水控制信號的處理部分代碼如下：process(reset,clk)beginif reset = 39。039。 then e_wrMem = 10。 do nothinge_wRegEn = 39。039。 elsif RISING_EDGE(clk) thene_SA = SA。e_SB = SB。e_RAOut = RA。e_RBOut = RB。e_IMM = imm。e_ALUSrc = ALUSrc。e_ALUOpr = ALUOpr。e_SetFlag = SetFlag。e_wrMem = wrMem。e_wRegEn = wRegEn。e_destReg = SA。e_MemToReg = memToReg。end if。end process。3. 執(zhí)行模塊選擇運算器 A,B 口數(shù)據(jù)來源的部分的關鍵代碼如下：with forwardA selectALUaIn = e_RAOut when 00, e_ALUOut when 10, w_WBdata when 01, e_RAOut when others。with forwardB selectALUbIn = e_RBOut when 00, e_ALUOut when 10, w_WBdata when 01, e_RBOut when others。ALU 處理部分的關鍵代碼如下：ALUActivity:process(ALUaIn,ALUbIn,e_ALUSrc,e_ALUOpr,e_setFlag,e_IMM,tempFlag)variable ALUResult,opR,opS : std_logic_vector(16 downto 0)。 17 bitsvariable cx,tempC,tempZ,tempV,tempS : std_logic。 begincase e_ALUSrc is 選擇 ALU 的兩入口數(shù)據(jù)when selA0 = opR := 39。039。amp。ALUaIn。 opS := ZERO17。when selAB = opR := 39。039。amp。ALUaIn。 opS := 39。039。amp。ALUbIn。when selA1 = opR := 39。039。amp。ALUaIn。 opS := 39。039。amp。(X0001)。 when sel0B = opR := ZERO17 。 opS := 39。039。amp。ALUbIn。when selAF = opR := 39。039。amp。ALUaIn。 opS := 39。139。amp。(XFFFF)。when selAD = opR := 39。039。amp。ALUaIn。 opS := 39。039。amp。e_IMM。when others = opR := ZERO17。 opS := ZERO17。end case。case e_ALUOpr is 選擇 ALU 的運算when aluAdd = ALUResult := opR + opS。 tempV := ((not opR(15))and(not opS(15))and ALUResult(15)) or (opR(15)and opS(15)and (not ALUResult(15)))。 when aluSub = ALUResult := opR opS。 tempV := ( opS(15)and(not opR(15))and (not ALUResult(15))) or ((NOT opS(15))and opR(15)and ALUResult(15))。 when aluAnd = ALUResult := opR and opS。when aluOr = ALUResult := opR or opS。when aluXor = ALUResult := opR xor opS。when aluShl = ALUResult(15 downto 1) := opR(14 downto 0)。 ALUResult(0) := 39。039。 cx := opR(15)。when aluShr = ALUResult(14 downto 0) := opR(15 downto 1)。 ALUResult(15) := 39。039。 cx := opR(0)。 when aluSar = ALUResult(14 downto 0) := opR(15 downto 1)。 ALUResult(15) := opR(15)。 cx := opR(0)。when aluLOADH = ALUResult := op