1.深入操作CPU的责任原理,搜罗ALU、抑制器、寄存器、存储器等部件的责任原理;
2.熟习以及操作指令体系的方案方式,并方案约莫的指令体系;
3.知道以及操作小型盘算机的责任原理,以体系的方式建树起零件不雅点;
4.知道以及操作基于VHDL语言以及TEC-CA硬件平台方案模子机的方式。
二、方案申请 参考所给的16位试验CPU的方案与实现,体味其部份方案思绪,并知道该CPU的责任原理。
在此底子上,对于该16位的试验CPU(称为参考CPU)举行改造,以方案患上到一个8位的CPU。
总的申请是将原本16位的数据通路,改为8位的数据通路,总的申请如下:将原本8位的OP码,改为4位的OP码;
将原本8位的地址码(搜罗2个操作数),改为4位的地址码(搜罗2个操作数)。
在上述总申请的底子上,对于试验CPU的指令体系、ALU、抑制器、寄存器、存储器举行响应的改造。
详尽申请如下:更正指令格式,将原本指令长为16位的指令格式改为8位的指令长格式;
方案总共16条指令的指令体系。
此指令体系可所以参考CPU指令体系的子集,但参考CPU指令体系中A组以及B组中的指令起码都要选用2条。
另外,罕有的算术逻辑运算、跳转等指令要纳入所方案的指令体系;
方案8位的寄存器,每一个寄存器有1个输入端口以及2个输入端口。
寄存器的数目受控于每一个操作数的位数,详尽要看指令格式若何方案;
方案8位的ALU,详尽要实现哪些成果与指令体系无关。
方案时,不直接更正参考CPU的VHDL代码,而是改用相似以前底子试验时方案ALU的方式方案;
方案8位的抑制逻辑部件,详尽松散指令成果、硬布线逻辑举行更正;
方案8位的地址寄存器IR、法度圭表标准计数器PC、地址寄存器AR;
方案8位的存储器读写部件。
由于改用了8位的数据通路,不能直接付与DEC-CA平台上的2片16位的存储芯片,需要依据底子试验3的方式方案存储器。
此种方式不能经由DebugController下载测试指令,于是测试指令若何置入到存储器中是一个难点。
方案时,能够思考约莫点地把指令写去世在存储器中(可用于验证指令的实施),而后用只读方式读进去;
大概思考在reset的那一节奏里,实现存储器中待测试指令的置入;
(可选项)方案8位的数据寄存器DR;
(可选项)不直接方案存储器RAM,而是付与DEC-CA平台上的2片16位的存储芯片.在实现为了第9个申请的底子上,实现由Debugcontroller置入待测试指令;
(可选项)顶层实体,不是由BDF方式画图实现,而是用相似底子试验4(通用寄存器组)中方案顶层实体的方式,用VHDL语言来实现。
(可选项)自己构想 行使方案好的指令体系,编写汇编代码,以便测试齐全方案的指令及指令波及的相关成果。
方案好测试用的汇编代码后,然后行使QuartusII软件附带的DebugController编写汇编编译法则。
接着,行使DebugController软件把汇编编译之后的二进制代码置入到所付与的存储器中,并对于方案好的8位CPU举行测试。
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