計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計--單周期32位cpu的設(shè)計-資料下載頁
2025-01-13 18:31本頁面
【正文】 上升沿，故獨處地址A對應(yīng)的數(shù)據(jù)DO位000000A3。~，A為00000000，DI為00000300，CLK為0，WE為1，則寫為信號。MEMCLK此時此刻有一個上升沿，故將DI數(shù)據(jù)寫入到地址A對應(yīng)的位置DO為00000300。圖931中正是如此，只是整體有一個周期的時延，因此得證。 單周期中央處理器cpu設(shè)計通過調(diào)用前面編寫的一系列元器件來實現(xiàn)單周期CPU，它能處理MIPS中列出的20條常用指令。CPU輸入信號：CLOCK為時鐘信號，RESETN為設(shè)置0信號，INSTR為指令數(shù)據(jù)，MEM為運算數(shù)據(jù)。CPU輸出信號：PC是下一條要執(zhí)行指令在指令存儲器中的地址，DATA是運算得到的要寫入數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)。，可綜合完整的CPU邏輯設(shè)計，如圖933所示。最終得到CPU的原理圖CONTROLLERPCA DOROMPCDO+1ZOPFUNCJUMPMEMTOREGPCSRCMEMWRALUC[2..0]ALUSRCREGWRN1[1..0 ]WEN2[1..0 ] Q1NI DI Q2CLKrsrt10ZEROFILLREGDSTREGSRC01+01A ALU[2..0]Z ALU RBWEADODI1001clocktargetrdimmRAMReg16NPC0 1 計算機主機系統(tǒng)設(shè)計主機系統(tǒng)的設(shè)計與現(xiàn)實是離不開存儲器的，因為CPU要從指令存儲器中取得指令，分析解釋后在從數(shù)據(jù)存儲器中取得用于計算的數(shù)據(jù)，計算的接過可存放到數(shù)據(jù)存儲器中。，得到一個計算機主機系統(tǒng)。主機系統(tǒng)的電路圖分析CPU的設(shè)計描述及各端口描述，不難得出如圖所示的主機系統(tǒng)的原理圖原理圖： 調(diào)試程序編制及主機系統(tǒng)調(diào)試加法程序調(diào)試仿真 在這里做一個加法163+39+121+277=600指令寄存器數(shù)據(jù)文件：仿真結(jié)果： 心得體會在此次課設(shè)進行前我們在老師幫助下提前做了幾章的實驗,所以對QuartusⅡ軟件的操作有了一定基礎(chǔ)的了解,讓我們更好的去做這個課設(shè),經(jīng)過一個星期的努力,熟練地掌握了quartus的使用方法。在此次課設(shè)中,我們從最底層了解到了計算機的本質(zhì),對 CPU、寄存器、控制器登入到精簡指令計算機,都有了一定程度上的了解。在課設(shè)當中自己動手實踐開發(fā)設(shè)計能力得到了極大地提高，為今后的相關(guān)硬件課程打下了堅實的基礎(chǔ)，硬件設(shè)計思維得到了進一步的鍛煉和提升。參考資料[1]朱子玉，[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：31110.[2] FPGA/CPLD設(shè)計基礎(chǔ)篇[M].北京：人民郵電出版社，2005：128.[3] (美)Dominic [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005：190202.[4]胡偉武，[J].計算機學(xué)報，2003，26(4)：385396.17
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