【电子科技大学计算机组成原理实验代码 Mips_CPU代码】在计算机科学领域,计算机组成原理是理解计算机硬件基础的重要课程。
这个实验代码集是针对MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)架构的一个CPU实现,使用了硬件描述语言Verilog进行编写。
MIPS是一种精简指令集计算机(RISC)架构,广泛应用于教学、研究以及一些嵌入式系统。
1. **MIPS架构**:MIPS架构以其简单的指令集和流水线设计著称,包括取指、解码、执行、访存和写回五个阶段。
它具有高吞吐量和低延迟的特点,适合高性能计算和嵌入式应用。
2. **Verilog**:Verilog是一种硬件描述语言,用于设计和验证数字系统的逻辑功能。
在这个实验中,Verilog被用来描述MIPS CPU的各个部件,如寄存器、ALU(算术逻辑单元)、控制单元等,并实现指令集架构。
3. **CPU组成**:Mips_cpu文件夹可能包含了CPU的主模块,包括: - **寄存器文件**:存储数据和指令的临时位置。
- **ALU**:执行算术和逻辑运算。
- **控制单元**:根据指令解码结果生成控制信号,指导整个CPU的操作。
- **内存接口**:与外部存储器交互,读取或写入数据。
- **指令解码器**:解析指令并生成相应的操作。
4. **Cpu_and_io**:这部分可能包含了CPU与输入/输出设备的交互逻辑,比如中断处理、设备驱动等。
在实际系统中,CPU不仅要处理内部指令流,还需要响应外部事件,如用户输入、定时器中断等。
5. **Module**:这个文件夹可能包含CPU设计中的各个独立模块,每个模块都有特定的功能,如加法器、比较器、寄存器堆等。
这些模块可以复用,提高代码的可读性和可维护性。
6. **实验过程**:实验描述中提到“保证编译直接可用”,意味着代码已经经过了编译和仿真验证。
这通常涉及到使用像ModelSim这样的仿真工具,确保代码在逻辑上是正确的。
同时,“仿真跟下载FPGA开发板都做了”意味着代码不仅能在软件层面模拟运行,还能在硬件平台上实现,如Xilinx或Altera的FPGA开发板,验证其实物性能。
7. **附加题**:实验可能还包括了一些额外的挑战,如扩展指令集、优化性能等。
这有助于深入理解计算机组成原理,并提升设计能力。
这个实验项目提供了实践MIPS CPU设计的宝贵机会,通过动手编程和硬件验证,学习者可以更深入地理解计算机硬件的工作原理,为后续的系统级设计和硬件开发打下坚实的基础。
2025/6/19 13:19:12 2.77MB
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单周期CPU,实现了lw,sw,add,sub,slt,jmp指令
2024/12/23 21:02:07 1.72MB 单周期 Verilog 计组 体系
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一、设计目标设计目的:设计一个含有36条指令的MIPS单周期处理器,并能将指令准确的执行并烧写到试验箱上来验证设计初衷1、理解MIPS指令结构,理解MIPS指令集中常用指令的功能和编码,学会对这些指令进行归纳分类。
2、了解熟悉MIPS体系中的处理器结构3、熟悉并掌握单周期处理器CPU的原理和设计4、进一步加强Verilog语言进行电路设计的能力二、实验设备1、装有xilinxISE的计算机一台2、LS-CPU-EXB-002教学系统实验箱一台三、实验任务1.、学习MIPS指令集,深入理解常用指令的功能和编码,并进行归纳确定处理器各部件的控制码,比如使用何种ALU运算,是否写寄存器堆等。
2、单周期CPU是指一条指令的所有操作在一个时钟周期内执行完。
设计中所有寄存器和存储器都是异步读同步写的,即读出数据不需要时钟控制,但写入数据需时钟控制。
故单周期CPU的运作即:在一个时钟周期内,根据PC值从指令ROM中读出相应的指令,将指令译码后从寄存器堆中读出需要的操作数,送往ALU模块,ALU模块运算得到结果。
如果是store指令,则ALU运算结果为数据存储的地址,就向数据RAM发出写请求,在下一个时钟上升沿真正写入到数据存储器。
如果是load指令,则ALU运算结果为数据存储的地址,根据该值从数据存RAM中读出数据,送往寄存器堆根据目的寄存器发出写请求,在下一个时钟上升沿真正写入到寄存器堆中。
如果非load/store操作,若有写寄存器堆的操作,则直接将ALU运算结果送往寄存器堆根据目的寄存器发出写请求,在下一个时钟上升沿真正写入到寄存器堆中。
如果是分支跳转指令,则是需要将结果写入到pc寄存器中的。
2024/7/22 14:06:56 2.55MB 计算机组成原 龙芯中科
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以51单片机为CPU实现的RFID射频卡读写器完整代码
2023/8/4 5:50:14 88KB C语言
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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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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