流水線CPU實驗報告_第1頁
流水線CPU實驗報告_第2頁
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文檔簡介

原理。驗一的設計方法。I/O水CPU設計。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。利用設計的I/O端口，通過lw指令，輸入DE2實驗板上的按鍵等輸入設備信息。即將外部設備狀態(tài)，讀到CPU內(nèi)部寄存器。I/OswDE2LED部的寄存器，寫入到外部設備的相應控制寄存器（或可直接連接至外部設備的CPULED7LED例如，將一路4bit二進制輸入與另一路4bit二進制輸入相加，利用2LED10MIPS20供以上兩種指令集（MIPSY86）應用功能的程序設計代碼，并提供程序主要In/Altera-DE1-SOC實驗板套件1萬用表1示波器1實驗思要很好地完成此次流水線CPU的實驗，必須要對五段流水線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，下面分別對這幾段的設計進行介紹IF階IF階段是流水線CPU的第一個階段，左邊的流水線寄存器是PC。在第一個時鐘上升沿，IF級根據(jù)PC中的地址從指令器中取出指令并寫入IR。下一條指選擇器選中的下一條指令的地址將會被寫入PCID階IDCUregrt1rt為目的寄存器0rd；aluimm1時選擇立即數(shù)ALUb端0時選擇寄存器數(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)；上一級的aluc則決定ALU對兩個輸入做什么操作。兩個32位選擇器選擇兩個操作數(shù)來源，沒有用到的控制信號和ALU計算MEM階WB階選擇寫回寄存器的數(shù)據(jù)來自datamemory還是來自ALU解決數(shù)據(jù)mwreg&(mrn!=0)&(mrnrs)&~mm2regALU計算結果且其來源mrn和寫回均與當前所寄存器號rs一致時，我們就使用轉但是并不是所有的數(shù)據(jù)都可以通過轉發(fā)機制解決，如果某一條指令依賴MI

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