一个5级流水线结构的简单CPU的实现。
TinyMIPS的流水线共分为五级,对应五个功能模块,分别为IF(取指令)、ID(译码)、EX(执行)、MEM(访存)、WB(写回)。
而这五个流水级分别对应CPU处理指令时的五个步骤:IF级担任从存储器(内存或缓存)中取出指令;
ID级担任将指令译码,并从寄存器堆取出指令的操作数;
EX级担任根据译码结果执行对应的ALU操作;
MEM级担任处理可能产生访存请求的指令,向存储器(内存或缓存)发送控制信号;
WB级担任将指令的执行结果写回寄存器堆。
2018/8/25 3:30:45 14.51MB 计组
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一. 实验目的1.了解ALU的功能和使用方法2.认识和掌握超前进位的设计方法3.认识和掌握ALU的逻辑电路组成4.认识和掌握ALU的设计方法二. 实验原理从结构原理图上可推知,本实验中的ALU运算逻辑单元由4个一位的ALU运算逻辑单元组成。
每位的ALU电路由全加器和函数发生器组成。
事实上,是在全加器的基础上,对全加器功能的扩展来实现符合要求的多种算术/逻辑运算的功能。
为了实验多种功能的运算,An、Bn数据是不能直接与全加器相连接的,它们遭到功能变量F3—F1的制约,由此,可由An、Bn数据和功能变量Xn、Yn,然后,再将Xn、Yn和下一位进位Cn-1通过全加器进行全加运算以实现所需的运算功能。
C0为最低位的进位输入端,C4为最高位ideas进位输入端,Sn为运算结果。
一位算/逻辑运算单元的逻辑表达式如下
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计较机组成原理的作业,支持加、减、与、或的32位ALU。
2016/8/25 5:49:10 6KB CPU logisi ALU
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1、 设计及实验内容方案一:利用四片AM2901构成16位字长的ALU。
注意每一片芯片是4位的运算部件,需要四片采用一定方式组成16位运算器。
运算的数据,运算结果在脱机实验时通过发光二极管显示;
连机实验时通过上位机的屏幕显示。
方案二:利用两片74LS181以并、串方式构成8位字长的ALU。
数据开关用来给出参与运算的数据,运算结果经过数据线,通过显示灯显示。
方案三:利用虚拟实验软件进行上述一种运算器的设计及运行。
2、目的及要求掌握运算器的组成、原理及数据传送通路;
验证运算功能。
(详见实验指导书及附件)
2021/2/2 15:55:17 133KB 运算器 设计
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唐朔飞计算机组成原理1-10章答案第一章计算机系统概论1.什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3 计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5.冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;
指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;
指令和数据均用二进制表示;
指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;
指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;
机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
7.解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10  主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
 CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;
(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
 主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;
由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
 存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
 存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
 存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
 存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
 存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;
(通常主、辅存容量分开描述)。
 机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
 指令字长:一条指令的二进制代码位数。
8.解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
CPU:CentralProcessingUnit,中央处理机(器),是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和控制器组成。
PC:ProgramCounter,程序计数器,其功能是存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数构成下一条指令地址。
IR:InstructionRegister,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。
CU:ControlUnit,控制单元(部件),为控制器的核心部件,其功能是产生微操作命令序列。
ALU:ArithmeticLogicUnit,算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻辑运算。
ACC:Accumulator,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器。
MQ:Multiplier-QuotientRegister,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
X:此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数;
MAR:MemoryAddressRegister,存储器地址寄存器,在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
MDR:MemoryDataRegister,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。
I/O:Input/Outputequipment,输入/输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内部和外界信息的转换与传送。
MIPS:MillionInstructionPerSecond,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位。
9.画出主机框图,分别以存数指令“STAM”和加法指令“ADDM”(M均为主存地址)为例,在图中按序标出完成该指令(包括取指令阶段)的信息流程(如→①)。
假设主存容量为256M*32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数。
解:主机框图如P13图1.11所示。
(1)STAM指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR,MDR→IR, OP(IR)→CU,Ad(IR)→MAR,ACC→MDR,MAR→MM,WR (2)ADDM指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR,MDR→IR, OP(IR)
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用verilog实现的mips流水线处理器的源代码,包括控制器、算术逻辑单元ALU、数据存储器、指令存储器、寄存器堆、外设单元以及
2016/7/5 7:31:43 15KB cpu源代码
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ALU原理及代码包括加法、减法、乘法、布尔算法等
2020/2/9 11:02:16 349KB ALU
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本程序使用VB语言编成,只使用了一个窗体模块,完成模仿市面简单计算器的功能。
例如加减乘除,开方,求倒数,求百分比,并可连贯运算这些功能。
…………这个程序是依照计算机处理器内ALU处理数据的原理设计,根据输入的数据,来判断怎样操作、怎样送入操作数。
例如:如果是双操作数则会将操作数A和操作数B的运算结果送入操作数A,标志状态变量重新按情况设置。
…………这是我初学vb时编写的小小程序。
当时扒资料、上论坛、思考、设计、编码、调试……搞得一本正经的,现在觉得^_^东西虽小却让我对vb的语法了解了点,知道了软件是怎么来的(我当时也做了安装包),无意间也帮了好几个“懒虫”的小忙^_^。
其实这个小程序最后的一个小bug我没再管了,因为这程序做的时间超出了我的耐心,不想弄了,我已经学到了靠做它能获得的知识,‘放弃也是一种力量’,不能执着的‘追求完美’。
我今天重新把真正的完整版(vb计算器源代码附带安装包的)上传,以求安然。
望有所帮助!还望大家都多动手练习、思考些其他小Demo,那样会比只听老师讲课好n倍……
2021/5/20 14:17:55 2.67MB vb 计算器 源码 安装包
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使用Logisim搭建一个除数为四位,原数据帧为8位的CRC校验码计算电路;
一个四位运算单元ALU;
一个GRF;
一个Melay型有限状态机检测串行输入字符串中的能婚配正则表达式b{1,2}[ac]{2}的子串并输出。
2022/9/3 15:40:07 11KB 计算机组成 logisim
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山东大学计算机组成原理实验最终版,完成了一个小的alu,可以进行加法,加法与逻辑运算
2020/4/6 18:48:26 272KB 山东大学 计组实验
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在日常工作中,钉钉打卡成了我生活中不可或缺的一部分。然而,有时候这个看似简单的任务却给我带来了不少烦恼。 每天早晚,我总是得牢记打开钉钉应用,点击"工作台",再找到"考勤打卡"进行签到。有时候因为工作忙碌,会忘记打卡,导致考勤异常,影响当月的工作评价。而且,由于我使用的是苹果手机,有时候系统更新后,钉钉的某些功能会出现异常,使得打卡变得更加麻烦。 另外,我的家人使用的是安卓手机,他们也经常抱怨钉钉打卡的繁琐。尤其是对于那些不太熟悉手机操作的长辈来说,每次打卡都是一次挑战。他们总是担心自己会操作失误,导致打卡失败。 为了解决这些烦恼,我开始思考是否可以通过编写一个全自动化脚本来实现钉钉打卡。经过一段时间的摸索和学习,我终于成功编写出了一个适用于苹果和安卓系统的钉钉打卡脚本。
2024-04-09 15:03 15KB 钉钉 钉钉打卡