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计算机实验报告 篇1
计算机组成与系统结构实验报告
实验目的:
院(系): 计算机科学与技术学院 专业班级: 学 号: 姓 名: 同 组 者: 指导教师: 实验时间: 2012 年 5 月 23 日
完成处理器的单周期cpu的设计。实验仪器:
PC机(安装Altebra 公司的开发软件 QuartusII)一台
实验原理:
控制器分为主控制器和局部ALU控制器两部分。主控制器的输入为指令操作码op,输出各种控制信号,并根据指令所涉及的ALU运算类型产生ALUop,同时,生成一个R-型指令的控制信号R-type,用它来控制选择将ALUop输出作为ALUctr信号,还是根据R-型指令中的func字段来产生ALUctr信号。
实验过程及实验记录: 1.设计过程:
第一步:分析每条指令的功能,并用RTL来表示。
第二步:根据指令的功能给出所需的元件,并考虑如何将它们互连。
第三步:确定每个元件所需控制信号的取值。
第四步:汇总各指令涉及的控制信号,生成所反映指令与控制信号之间的关系图。
第五步:根据关系表,得到每个控制信号的逻辑表达式,据此设计控制电路。
2.完成代码的编写,并调试运行。1)control module Control(op,func,Branch,Jump,RegDst,ALUSrc,ALUctr,MemtoReg,RegWr,MemWr,ExtOp);input [5:0] op,func;output reg Branch,Jump,RegDst,ALUSrc,MemtoReg,RegWr,MemWr,ExtOp;output reg [2:0] ALUctr;always @(op)case(op)6'b000000: begin Branch=0;Jump=0;RegDst=1;ALUSrc=0;MemtoReg=0;RegWr=1;MemWr=0;case(func)6'b100000:ALUctr=3'b001;6'b100010:ALUctr=3'b101;6'b100011:ALUctr=3'b100;6'b101010:ALUctr=3'b111;6'b101011:ALUctr=3'b110;endcase end 6'b001101: begin Branch=0;Jump=0;RegDst=0;ALUSrc=1;MemtoReg=0;RegWr=1;MemWr=0;ExtOp=0;ALUctr=3'b010;end 6'b001001: begin Branch=0;Jump=0;RegDst=0;ALUSrc=1;MemtoReg=0;RegWr=1;MemWr=0;ExtOp=1;ALUctr=3'b000;end
6'b100011: begin Branch=0;Jump=0;RegDst=0;ALUSrc=1;MemtoReg=1;RegWr=1;MemWr=0;Ext...