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MIPS的31条指令集和ISE软件的单周期CPU设计与实现

更新时间：2019-06-22 05:34:34 大小：11M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：mipscpu 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

31条指令，直接设计相当困难，但是如果仔细分析这些指令，发现它们之间有不少共同特点。除了指令系统结构本来分成的R、l、J型指令之外，在分析具体需求（如指令的源操作数、目的操作数来源，指令需要的信号和部件等）后，继续将操作与功能类似的指令分为同一类、而在同一类指令中的逻辑设计往往十分相似，仅仅是部分控制信号有区别。

在前期ALU的设计中，为了减少ALU的控制器复杂度，我们尽量简化了ALU的功能，只在原来加减法的基础上拓展了逻辑运算与比较功能，在最后的数据通路中直接实现各个移位操作。

最终的指令可以分为以下五类：

A.利用寄存器操作类：add，addu，sub，subu，and，or，xor，nor，st，sltu B.需要移位操作类：sll，srl，sra，sllv，srlv，srav C.立即数操作类：addi，addiu，andi，ori，xori，slti，sltu，lui D.利用存储器操作类：sw，w E.跳转指令类：beq，bne，ir，j，al在指令再次分类后，需要对各类指令进行逐条分析，在分析过程中可以逐渐了解所需的元器件和具体的控制信号。不用修改原来已经存在的电路图，只需要在电路图上增加所需新器件，在最后合成数据通路时仅需修改部分连接线路即可。

分析时并不考虑具体元器件内部实现细节，只关注与指令所需控制信号的生成，是控制器设计的基础。在分析过程中可能用到的符号：

rs，rt，rd 寄存器地址

（rs），（r），（rd）寄存器中内容

[A]地址为A中存储器（RAM）中的内容


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基于MIPS的31条指令集和ISE软件的单周期CPU设计与实现.pdf 11M

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