组成原理实验要求.pptVIP

实验要求 指令格式为： 15 14 13 12 11 10 9 8 7 0 op(2位) rs(2位) rs1(2位) mod(2位) imm/disp(8位) 目的寄存器为 rs (8位)。 源操作数的寻址方式由mod决定： mod =00 源操作数的地址 = rs1 (寄存器寻址) （8位） mod =01 源操作数 = (rs1)＋ disp (变址寻址) （8位） mod =10 源操作数的地址 = (rs1) (寄存器间接寻址) （8位） 所以： 存储器 RAM的容量256个单元，按字节编址，RAM的字长16位； 控制存储器ROM的容量256个单元，字长根据微指令长度来定。 PC AR DR 的长度8位； IR 16位，uPC 8位 uIR 根据微指令长度来定 ADD指令的综合流程图 (ADD 操作码 00 ) store指令的综合流程图 （store 指令操作码 01 ） load指令的综合流程图 （ load指令操作码 10 ） 设计内容 及说明 1. 4个8位的寄存器 用2：4译码器（139 2：4译码器）；源操作数和目的操作数分别用rs和rs1的编码来选择；可选用74374 （上跳沿触发） ； 2. 8位ALU 用两片74181 S3S2S1S0 M CN 连出来 输入来自上面的寄存器；源操作数和目的操作数分别存入两个暂存器 A 和 B , 也用74374；输出分别送到 AR DR PC R 等 也用74374 3. 程序计数器PC PC计数器用8count（双向：可加可减）； CLR 高电平清零；LDN 低电平置数； CLRN: 高 DNUP: 高 ；GN 低； LDN 高；SETN:高；减计数 CLRN: 高 DNUP: 低 ；GN 低； LDN 高；SETN:高；加计数 LDN 低 置数 4. IR AR DR uIR uAR 用74374 （上跳沿触发） 5. 时序发生器 ( 2个节拍T 每个节拍里一个脉冲P ) （按书上 P178 图6.12 来设计依然可以） 不过发现毛刺很严重，有待解决。。。。。 6. RAM和ROM RAM: 8位 256个单元，输入输出分别用不同时钟 输入输出间用74373 OEN 作为存储器输出； ROM 控制存储器ROM的容量256个单元，字长根据微指令长度来定。 7. 微地址转移逻辑 用逻辑门实现 8. 三态门 单向三态门 用 74244； 双向三态们用 74245； 9. 连成整体 分组（3个人一组） 上届同学的经验: （1）分工不能太明确，建议各个组员都应该在一开始的CPU设计中参与进来。 （2）任务分配要合理，总体图的绘制与CPU功能调试不能只安排一个人来完成，因为工作量太大，完成困难度很高。建议安排两个人或者更多来参与功能的调试过程。 （3）切勿只设一人了解整体流程，组员中只有一个人能够理解整个CPU的工作原理，这使得其与其他组员交流困难，建议至少有两个人能够系统了解CPU的总体原理，以方便交流讨论，从而更快更好的完成实验。 （4）实验进度安排要合理，在实验的前期进度很慢很慢，基本上没花多少时间在实验上，到要提交任务的时候才在赶进度，这不免会增大实验压力，势必也会影响实验的效果。 （5）及时保存实验过程中的各种文档，实验过程中难免会发生错误的修改，当要返回原本未修改的状态时，如果没有及时保留但是的文档，将会对文档的恢复带来很大的困难。所以，对各种电路的修改和调试过程要做好记录，对相关文件要及时保存，以方便后来的查询和最后实验报告的编写。 经验2 （1）实验前期就应明确采用个人独立完成或是小组合作形式，以方便分工，让大家提前有准备，提高速度效率及合作能力。 因为CPU的各个部分连接都很紧密，如果不了解其他组员所做的东西，基本上就不能很好地完成自己的部分，将导致花很多时间在为其他组员解释自己所做元件上，很浪费时间。 除了小组成员间应加强沟通外，小组成员自己也应主动翻阅资料来了解，所谓分工只是大致形式问题，各个组员还是都应对整体有所了解才行。 （3） 实验应鼓励大家有所创意，不要只局限与最简单的CPU，跑一条加法指令，给了同学们下限，大家就很容易放松，不能很好地达到实验目的。 目录组织 设计按目录来组织： 主文件夹： CS+年级+班号+学号 ，