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2017-08-16 发布于贵州
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MIPSCPU实验报告.pdf

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五段流水线MIPSCPU 设计实验报告何丹 2010211066 朱玮楠 2010211100 特点：采用mips 指令集分段的ALU 控制编码方式五级流水电路的时钟频率可以达到100M。一．电路设计思路： 1．指令的编码本实验共实现了21 条指令，虽然可以采用直接编码，然后放入ALU 进行解码。但考虑到实际指令条数有上百条，所以本文的编码也采用了分级编码的方式，以减小ALU 的延时。首先，对指令进行分类，R 型，I 型，J 型。不同指令类型产生不同的ALUop 。如果指令是R 型，则根据functfield 对指令进行解码。如果是I 型，则根据I 型指令产生的ALUop 对指令进行加法或者减法操作。对于J 型，可以随意设置操作。此外编码时要考虑编码的可解析性，例如应该让最终得到的 ALU 操作码的某些为具有特定含义。能够代表加法，或者减法，或者是符号位。文章最终以4-bit 编码实现了对ALU 的控制，编码详细内容见excel 文件。 2 ．电路结构设计本文考虑到流水线结构和单周期或者多周期结构差异较大，所以直接采用流水线结构。先写了各个小的模块，然后组合成最终电路。电路图见下电路数据通路和控制通路电路图： Hazard Detection JAddr unit M U M X U X M Decod U Jr er X A 0 Branch/zero,btype