组成原理实验报告-基于硬布线控制器设计并实现.docxVIP

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2021-08-09 发布于四川
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课中检查完成的题号及题数: 课后完成的题号与题数: 指导教师实验报告实验名称: 实验名称: 基于硬布线控制器设计并实现带中断功能的复杂模型机日期： 20XX112 班级：学号: 姓名一、实验目的：掌握硬布线控制器的组成原理、设计方法；了解硬布线控制器和微程序控制器的各自优缺点；掌握并会设计带中断功能的复杂模型机的硬布线控制器。二、实验内容：根据带中断功能的复杂模型机的微程序流图，画出状态机描述图；分析每个状态所需的控制信号，产生控制信号表，并用VHDL语言来设计程序，实现状态机描述的功能；用Quartus软件进行编译链接，选择器件，定义管脚，编程下载，然后用CM3P联机测试每一条机器指令的功能。三、工程要求及分析：实验要求设计带中断功能的复杂模型机的硬布线控制器，可先参照前面带中断处理能力的模型机设计实验画出微程序流程图，参照二进制微代码表设控制信号表。然后用VHDL语言编程实现，主要注意原Pl-P4 的修改，采用分支语句实现。然后就是连线装载带中断处理能力的模型机微程序检验。四、具体实现: 应包括：状态图、控制信号表、控制引脚图、程序、机器码验证程序等。应包括：状态图、控制信号表、控制引脚图、程序、机器码验证程序等。 1、状态图: 11^^— 11^^— 7 1?V loin —AMIUlol— S2 S2 2、控制状态表： INTA/WR/RD/I0M/S3/S2/S1/S0/LDA/LDB/LDR0/LDSP/L0AD/LDAR/LDIR/ALUB/RSB/RDB/RIB/SPB/PCB/LDPC/STI/CLI 3、控制引脚图： A3I432 AW A23 A24 A03 W4 A2I A22M8AITA25 A26 AI3 M4 IB6 I?7 DM 4、VHDL 程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.stdJogic_l 164.ALL; ENTITY CONTROLLER IS PORT( RESET : IN STD_LOGIC; T1 :IN STD_LOGIC; INTR : IN STD_LOGIC; INS :IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); CTRL : OUT STD_LOGIC_VECTOR(23 DOWNTO 0) )； END CONTROLLER; ARCHITECTURE CONTROLLER_ARCH OF CONTROLLER IS TYPE STATE IS (SO,S 1 ,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S 10,S 11 ,S 12,S 13,S 14,S 15,S 16, S17,S18,S 19,S20,S21 ,S22,S23,S24,S25,S26,S27,S28,S29,S30,S31 ,S32,S33,S34,S35, S36,S37,S38,S39,S40,S41 ,S42,S43,S44,S45,S46,S47,S48,S49,S50,S51 ,S52,S53,S54, S55,S56,S57,S58,S59,S6O,S61 ,S62); SIGNAL CUFSM: STATE; ??CTRL:INTA,WR,RD,IOM,S3,S2,S1,SO,LDA,LDB,LDRI,LDSP,LOAD,LDAR,LDIR,ALU_B,RS_B,RD_B,RI_B,SP_B,PC _B,LDPC,STI,CLI BEGIN PROCESS (Tl,RESET,INTR,INS) BEGIN IF RESET = O THEN H; -CLI CUFSM = SO; ELSIF T1 *EVENT AND T1 =4* THEN CASE CUFSM IS WHEN SO = ；--中断判断 CUFSM =S1; WHEN SI = IFINTR=T THEN CTRL = n CUFSM = S33; H; CUFSM = S2; END IF; WHEN S33= n; CUFSM = S34; WHEN S34= H; CUFSM = S35; WHEN S35= ； CUFSM = S36; WHEN S36= ； CUFSM = S37; WHEN S37= ； CUFSM = S38; WHEN S38= ； CUFSM = S2; WHEN S2= ； CUFSM = S3; WHEN S3 = IF INS(7 downto 4)二 ”0000” THEN-ADD INS H; CUFSM = S47; ELSIF INS(7 downto 4) = 0001 ” THEN -AND INS CTRL = n； CUFSM v= S48;