最近在想,我究竟能从计组课程中学到什么。依葫芦画瓢地搭一个CPU不难,但稍微设想一下从无到有设计指令,构建数据通路控制器,再到优化为多周期、流水线,在权衡中各模块互相调节...整个过程复杂困难曲折到令人咋舌。(就比如流水线CPU的构想,要是我来设计,遇到数据冒险的问题后,估计直接放弃方案 ...
使用logisim搭建单周期CPU与添加指令 搭建 总设计 借用高老板的图,我们只需要分别做出PC NPC IM RF EXT ALU DM Controller模块即可,再按图连线,最后进行控制信号的处理,一个CPU就差不多搭完了。目前支持的指令集为 addu subu ori lw sw beq jal jr nop lui sb lb sh lh 下面分模块逐个分析 PC 本质上就是一个 位 ...
2020-11-27 11:55 0 1696 推荐指数:
最近在想,我究竟能从计组课程中学到什么。依葫芦画瓢地搭一个CPU不难,但稍微设想一下从无到有设计指令,构建数据通路控制器,再到优化为多周期、流水线,在权衡中各模块互相调节...整个过程复杂困难曲折到令人咋舌。(就比如流水线CPU的构想,要是我来设计,遇到数据冒险的问题后,估计直接放弃方案 ...
仅凭阅读本文,您不可能系统地学会如何搭建单周期CPU。即使这样,您的收获也可能有以下几点:了解用Logisim搭建CPU时的一种并不优秀的实现方法,以及这种方法是如何进一步优化的;了解课上测试的坑在哪里(比如复位,比如一些nb的现成部件),了解课上测试的形式,让准备更有针对性。 upd:16进制 ...
一、课程设计题目 基于FPGA(或者Logisim 软件仿真)实验平台,完成16位单周期CPU设计。 二、课程设计的目的与意义 本课程设计综合利用计算机组成原理课程所学的理论知识,并结合其单元实验中所积累的计算机部件设计和调试方法,设计出一台具有自定义指令系统的简单计算机系统。所设计的系统 ...
使用Verilog搭建一个单周期CPU 搭建篇 总体结构 其实跟使用logisim搭建CPU基本一致,甚至更简单,因为完全可以照着logisim的电路图来写,各个模块和模块间的连接在logisim中非常清楚。唯一改变了的只有GRF和DM要多一个input PC端口,用来display ...
一、写在前面 首先,何为流水线CPU,流水线CPU和单周期CPU有什么差别? 单周期CPU上所有指令都在一个时钟周期内完成,所以其时钟周期一般较长(能够完成最慢的指令),吞吐量不高。出于增大吞吐量的考虑,引入了流水线CPU,同一时刻有多条指令在其上运行,因此理论上五段流水CPU的吞吐量 ...
准备 通过Logisim的官网下载适合你机器的Logisim的软件,启动Logisim应用程序(Logisim可能有点bug,如果程序运行诡异,可能内部已经奔溃,最好的解决方法是重新启动它)。 Logisim 高阶使用 先介绍两个有用的Logisim的功能,对后续实验会很有帮助 ...
最初设计的CPU结构简单,内部不复杂。之所以制造它是为了让机器自动跑程序,算数。 早期CPU都是单周期的,人们没考虑那么多,性能啥的。就让CPU每个时钟周期跑一个指令,这些时钟周期等长。这样下来,有的指令跑完耗时长,有的指令跑完耗时短, 而CPU是走完一条指令再处理下一条的,给每个指令 ...
其中信号说明如下: m2reg:把存储器数据写到寄存器 PCsource:下一条指令的来源 wmem:写存储器信号 aluc:运算器控制信号 Shift:移位信号 aluimm:操作数b的数据来源 Wreg:写寄存器信号 regrt ...