硬連線控制器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-07 12:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有的信號(hào)進(jìn)行初始化，表示clear以后的狀態(tài)，只有STOP有效；state1表示W(wǎng)1有效時(shí)的狀態(tài)，具體又可以按照SWC~SWA的不同進(jìn)行不同的賦值與操作；state2表示W(wǎng)2有效時(shí)的狀態(tài)，再根據(jù)SW的不同進(jìn)行賦值；state3表示W(wǎng)3有效時(shí)的狀態(tài)。正常情況下一個(gè)狀態(tài)完成以后進(jìn)入下一狀態(tài)，但有很多情況下是不行的，比如寫存儲(chǔ)器、讀存儲(chǔ)器、寫寄存器等操作。于是需要根據(jù)對(duì)ST0信號(hào)、SHORT信號(hào)、LONG信號(hào)等進(jìn)行判別來(lái)進(jìn)行不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化。具體為：從state0開始，若sw符合要求（5），進(jìn)入state1，否則回到state0；state1：若執(zhí)行程序且ST0=0或讀存儲(chǔ)器或?qū)懘鎯?chǔ)器，則下一狀態(tài)仍為state1，否則下一狀態(tài)為state2；state2：若為執(zhí)行指令的LD或ST，則下一狀態(tài)為state3，若為寫寄存器操作且ST0=0或執(zhí)行指令但不為L(zhǎng)D或ST，則下一狀態(tài)為W1，若都不符合，下一狀態(tài)為初始狀態(tài)state0；state3：直接回到state1；源程序壓縮包：CPU為源程序，其余程序?yàn)闇y(cè)試程序，程序名字表示所測(cè)試的指令或工作臺(tái)模式。七、Modelsim仿真過(guò)程程序編譯成功后，開始編寫仿真程序，進(jìn)行仿真。因?yàn)閷?duì)仿真程序的掌握不是很完善，剛開始我們組就出了很多問(wèn)題，不是時(shí)序的問(wèn)題就是賦值的問(wèn)題。感謝同學(xué)和教員的耐心指導(dǎo)和幫助。因?yàn)槠鶈?wèn)題，在此僅貼出操作臺(tái)操作和部分有代表性的指令的仿真過(guò)程，（ADD，AND，LD，JC，JMP，STP）其余仿真代碼在程序包里，因?yàn)椴](méi)有燒到芯片里，也沒(méi)有真正的實(shí)現(xiàn)，所以實(shí)際源程序可能還存在著一些問(wèn)題。（一） 操作臺(tái)模式仿真過(guò)程（SW為001）寫存儲(chǔ)器只需要W1,仿真圖如圖4所示：圖4 寫存儲(chǔ)器過(guò)程仿真圖（SW為010）讀存儲(chǔ)器的過(guò)程在時(shí)序上與寫存儲(chǔ)器類似，都只需W1。仿真圖如圖5所示：圖5讀存儲(chǔ)器過(guò)程仿真圖（SW為011）讀寄存器過(guò)程需要W1和W2。圖6 讀寄存器過(guò)程仿真圖（SW為100）寫寄存器過(guò)程各需要兩個(gè)W1，W2。并用ST0作為時(shí)序判定條件圖7 寫寄存器過(guò)程仿真圖（二） 指令執(zhí)行過(guò)程仿真1. ADD指令執(zhí)行過(guò)程仿真（SW為000，IR7~4為0001）SUB與ADD類似。圖8 ADD指令執(zhí)行仿真圖2. AND指令仿真過(guò)程（SW為000，IR7~4為0011）INC與AND類似。圖9 AND指令執(zhí)行仿真圖3. LD指令仿真過(guò)程（SW為000，IR7~4為0101）ST與LD類似。圖10 LD指令執(zhí)行仿真圖4. JC指令仿真過(guò)程（SW為000，IR7~4為1000，此時(shí)C=1）JZ與JC類似。圖11 JC指令執(zhí)行仿真圖（SW為000，IR7~4為1001）圖12 JMP指令執(zhí)行仿真圖（SW為000，IR7~4為1110）圖13 STP指令執(zhí)行仿真圖八、測(cè)試程序 測(cè)試程序是在源程序編寫完成并仿真成功并燒到芯片里以后用于在模型計(jì)算機(jī)上完整的測(cè)試源程序的。測(cè)試程序的編寫過(guò)程中，我們組盡可能的利用上所有的指令，使得每條指令都能測(cè)試一遍，以便更好的測(cè)試性能和正確性，但因?yàn)椴](méi)有燒到芯片里，所以測(cè)試程序并沒(méi)有起到作用。地址指令十六進(jìn)制機(jī)器代碼二進(jìn)制機(jī)器代碼00HLD 53H0101001101HINC 4CH0100110002HSUB 21H
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