计算机组成原理学习笔记第6章中央处理器CPU 6.17 CPU设计实验

名人说:非学无以广才,非志无以成学。——诸葛亮
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1.实验目标与任务

1️⃣理解单周期MIPS CPU基本原理

  • 能在Logisim平台中设计实现单周期MIPS CPU
  • 8条核心指令或更多,能运行冒泡排序测试程序

2️⃣理解MIPS多周期处理器的基本原理

  • 能在Logisim平台中设计实现MIPS 多周期CPU
  • 硬布线控制器,微程序控制器两种方案
  • 8条核心指令

2.核心指令集

可实现内存区域冒泡排序
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3.构建单周期MIPS数据通路

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4.单周期MIPS控制器设计

◆ 单周期控制器无时序逻辑纯组合逻辑电路
◆ 输入信号:指令字Opcode,Func字段(12位)
◆ 输出信号:所有控制信号
◆ 设计方法:真值表→表达式→电路
利用Logisim自动生成电路
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5.多周期MIPS 顶层视图

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6.构建指令周期状态转换图

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7.构造微程序控制器

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8.微程序控制器Logisim 实现译码

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硬布线控制器Logisim 实现
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★小总结:在上一节的学习中,对多周期 MIPS CPU 数据通路进行了更进一步的学习,对相关知识有了更多的了解。本节内容,对疏通一下CPU设计实验的思路,进行了对CPU设计实验的的学习,通过本节内容的学习,对CPU设计有了初步的认识与了解。

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笔记内容学习资料:计算机组成原理微课版(谭志虎、秦磊华等编著)
课件资料及视频学习:MOOC计算机组成原理(华中科大)
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