1、了解单周期MIPSCPU架构,为程序设计控制器。
2、了解MIPS指令流水线基本概念,和理想指令流水线的设计。
华中科技大学《计算机硬件零碎设计》
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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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本书是一本关于MIPS体系结构的经典之作。
第2版在描述Linux/MIPS应用代码如何载入内存、如何连接到库以及如何运行等方面做了引见。
此外,书中还提供了完整的、经过更新的MIPS指令集指南。
2016/8/22 22:30:45 68.15MB MIPS
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华中科技大学MIPS_CPU完成了动态分支预测与FPGA上板计算机组成原理课程设计cpu实验--流水logisim电路图
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2016/7/5 7:31:43 15KB cpu源代码
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采用多周期方式实现了MIPS的54条指令,包含CP0,具体指令参见压缩包中的PDF文件。
配有54条指令仿真测试的coe文件以及每一条指令单独测试文件和测试结果,在Vivado2016和Modelsim上验证通过。
同时配有数据输入输出关系表,控制信号变化关系表,多周期形态转移图以及总数据通路。
2016/2/6 22:47:55 1.75MB 多周期 54条指令 CPU Verilog
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2017/10/14 19:32:37 1.21MB 嵌入式 实时操作系统 多线程 threadx
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2024-04-09 15:03 15KB 钉钉 钉钉打卡