組成原理設計

件相配合，實現(xiàn)模型機的整機系統(tǒng)。要求所設計的整機系統(tǒng)能支持自動和單步運行方式，能正確地執(zhí)行存放在主存中的程序的功能，對主要的數(shù)據(jù)流和控制流通過LED適時顯示信息。2)支持5段流水機制，可處理數(shù)據(jù)冒險，結(jié)構(gòu)冒險，分支冒險；4)能運行教師提供的標準測試程序，并統(tǒng)計執(zhí)行時間。1)根據(jù)課程設計指導書的要求，制定出設計方案；2)畫出自己所設計計算機系統(tǒng)的原理框圖，分析所需要的控制信號以及這些控制信號的有效3)畫出各指令的指令周期流程圖和所需要的控制信號；4)設計出實現(xiàn)指令功能的控制器；5)調(diào)試、數(shù)據(jù)分析、驗收檢查；6)課程設計報告和總結(jié)。計報告主要內(nèi)容包括：設計題目、設計目的、設備器材、設計原理及內(nèi)容、設計步驟、遇到的問題及解決方法、設計總結(jié)、參考文獻等。要求在適當位置配合相應的實驗原理圖、數(shù)據(jù)通路圖、實驗接線圖等圖表進行說明?？偨Y(jié)部分主要寫設計工作簡介以及設計體會。應做到文理通順，內(nèi)容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。課程設計報告采用《計算機組織與結(jié)構(gòu)》專用設計報告模板，A4紙雙面打印。課程設計的總體時間為2周，具體安排如下:第1天：到實驗室布置任務和集中講解。2)第1~3天：學生查閱資料，開始方案設計。CPU驗收檢查。4)第6天：中期進度檢查，理想流水線多周期CPU驗收檢查。)第10天：最終結(jié)果驗收。APATTERSON社.[2]DavidMoneyHarris(美).數(shù)字設計和計算機體系結(jié)構(gòu)(第二版).機械工業(yè)出版社原理.北京：清華大學出版社，2011年.[4]袁春風編著.計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu).北京：清華大學出版社，2011年.[5]張晨曦，王志英.計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu).高等教育出版社，2008年. ..........................................錯誤!未定義書簽。.......................................錯誤i未定義書簽。1課程設計概述計算機組成原理是計算機專業(yè)的核心專業(yè)基礎課。課程設計是學完該課程并進行了多個試方法，設計出一臺具有自己指令系統(tǒng)的簡單計算機系統(tǒng)。計及實現(xiàn)，進一步提高分析和解決問題的能力。要的數(shù)據(jù)流和控制流通過LED適時顯示信息。1)支持28條基本指令，具體見錯誤!未找到引用源。。分支冒險。(3)能運行由自己所設計的指令系統(tǒng)構(gòu)成的一段測試程序，測試程序應能涵蓋所有指，程序執(zhí)行功能正確。(4)能運行教師提供的標準測試程序，并自動統(tǒng)計執(zhí)行時間。(5)能自動統(tǒng)計各種冒險沖突次數(shù)，動態(tài)預測流水線能自動統(tǒng)計預測成功次數(shù)。(1)根據(jù)課設指導書的要求，制定設計方案。出自己所設計計算機系統(tǒng)的原理圖，分析所需要的控制信號以及這(3)畫出各指令的指令周期流程圖和所需要的控制信號。(4)設計出實現(xiàn)指令功能的微程序控制器或硬布線控制器。(5)測試、數(shù)據(jù)分析、驗收檢查。(6)課程設計報告和總結(jié)。指ALUALU令lAdd0Add11ADDU0AddAND0AndUB0sub11OR0or110nor1100SLL0sll11RA0sra11SRL0srl11JR01ADDI1add11ADDIU2add11ANDI3and11ORI4or11LW51add11SW61add1BEQ71BNE81911J101JAL1112實驗原理與環(huán)境周期CPU的基礎上改進而成的。通過加入流水線寄存器、流水沖突檢測器和流水沖突處理機制，實現(xiàn)5段流水CPU，能支持28條基本指令，能運行自己所設計的測試程序，能運行教師提供的標準測試程序，可處理數(shù)據(jù)冒險、結(jié)構(gòu)冒險和分支冒險。表2.1開發(fā)平臺軟硬件配置配置說明ows3總體方案設計3.1.1總體設計本次課程設計采用定長指令每條指令的長度為32位，總共有3種類型，如R型655556I型655J型6轉(zhuǎn)移邏輯部件等，逐條調(diào)試指令，修改增加線路，直到所有指令設計完成。3.1.2主要功能部件3.1.3構(gòu)造指令數(shù)據(jù)通路3.1.4控制器封裝Logisim相應制4詳細設計與實現(xiàn)4.1.1主要功能部件實現(xiàn) 符號位擴展)，加法器(數(shù)據(jù)位寬：32)，選擇器選擇端輸入(默認參數(shù)值)，時鐘輸入引腳(默認參數(shù)值)，清零輸入引腳(默認參數(shù)值)，PCWrite輸入引腳(默認參數(shù)值)，PCin輸入引腳(默認輸入值)，address輸入引腳(默認輸入值)，IMM輸入引腳(默認輸入值)。nch。器同時運算，結(jié)果通過一個多路選擇器選擇輸出，選擇器的選擇端為指令中的gw4.1.2構(gòu)造指令通路指令PCUPC+4PCNORBNEQPCPCOFFSETPCTJJALJAL(PC&FC000000)|S-EXTPCRRRPC4.1.3故障1寄存器堆：寄存器堆的數(shù)據(jù)存、取問題。。指DECODE設計26Add000ADDU001AND002B003004005006007008009L00JR00指令指令31~2625~2120~1615~1110~65~0ADDI1RSRTIMMEDIATEADDIU2RSRTIMMEDIATEANDI3RSRTIMMEDIATEORI4RSRTIMMEDIATELW5BASERTOFFSETSW6BASERTOFFSETBEQ7RSRTOFFSET