流水線CPU實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第1頁(yè)
流水線CPU實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第2頁(yè)
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原理。驗(yàn)一的設(shè)計(jì)方法。I/O水CPU設(shè)計(jì)。采用I/O統(tǒng)一編址方式，即將輸入輸出的I/O地址空間，作為數(shù)據(jù)存CPU端地址。利用設(shè)計(jì)的I/O端口，通過(guò)lw指令，輸入DE2實(shí)驗(yàn)板上的按鍵等輸入設(shè)備信息。即將外部設(shè)備狀態(tài)，讀到CPU內(nèi)部寄存器。I/OswDE2LED部的寄存器，寫(xiě)入到外部設(shè)備的相應(yīng)控制寄存器（或可直接連接至外部設(shè)備的CPULED7LED例如，將一路4bit二進(jìn)制輸入與另一路4bit二進(jìn)制輸入相加，利用2LED10MIPS20供以上兩種指令集（MIPSY86）應(yīng)用功能的程序設(shè)計(jì)代碼，并提供程序主要In/Altera-DE1-SOC實(shí)驗(yàn)板套件1萬(wàn)用表1示波器1實(shí)驗(yàn)思要很好地完成此次流水線CPU的實(shí)驗(yàn)，必須要對(duì)五段流水線CPU的工作原理非常清楚。從劃分上講，五段流水線CPU將一條指令的執(zhí)行劃分為五段，分別為IF,ID,EXE,MEM和WB階段，下面分別對(duì)這幾段的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹IF階IF階段是流水線CPU的第一個(gè)階段，左邊的流水線寄存器是PC。在第一個(gè)時(shí)鐘上升沿，IF級(jí)根據(jù)PC中的地址從指令器中取出指令并寫(xiě)入IR。下一條指選擇器選中的下一條指令的地址將會(huì)被寫(xiě)入PCID階IDCUregrt1rt為目的寄存器0rd；aluimm1時(shí)選擇立即數(shù)ALUb端0時(shí)選擇寄存器數(shù)據(jù)；alucALU的操作控制碼；wmem為EXE階ealuimm，控制是否選擇立即數(shù)；上一級(jí)的aluc則決定ALU對(duì)兩個(gè)輸入做什么操作。兩個(gè)32位選擇器選擇兩個(gè)操作數(shù)來(lái)源，沒(méi)有用到的控制信號(hào)和ALU計(jì)算MEM階WB階選擇寫(xiě)回寄存器的數(shù)據(jù)來(lái)自datamemory還是來(lái)自ALU解決數(shù)據(jù)mwreg&(mrn!=0)&(mrnrs)&~mm2regALU計(jì)算結(jié)果且其來(lái)源mrn和寫(xiě)回均與當(dāng)前所寄存器號(hào)rs一致時(shí)，我們就使用轉(zhuǎn)但是并不是所有的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制解決，如果某一條指令依賴MI

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