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《單周期cpu實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、北京工業(yè)大學(xué)MIPC-CPU設(shè)計(jì)課程MIPS-CPU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：32位單周期MIPS-CPU設(shè)計(jì)第33頁(yè)北京工業(yè)大學(xué)MIPC-CPU設(shè)計(jì)課程姓名學(xué)號(hào)：劉高斯11072205實(shí)驗(yàn)日期：2014年12月19日目錄前言MIPS簡(jiǎn)介-------------------------------------------------------------3實(shí)驗(yàn)?zāi)康?------------------------------------------------------------3第一部分VERILOGHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容---
2、----------------------------------------------------------4試驗(yàn)環(huán)境-------------------------------------------------------------4模塊簡(jiǎn)介-------------------------------------------------------------4實(shí)驗(yàn)截圖-------------------------------------------------------------5實(shí)驗(yàn)感想-----------
3、--------------------------------------------------5實(shí)驗(yàn)代碼-------------------------------------------------------------6第二部分LOGISIM語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)部分第33頁(yè)北京工業(yè)大學(xué)MIPC-CPU設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容-------------------------------------------------------------16實(shí)驗(yàn)環(huán)境---------------------------------------------
4、----------------16模塊設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------16試驗(yàn)感想-------------------------------------------------------------23第33頁(yè)北京工業(yè)大學(xué)MIPC-CPU設(shè)計(jì)課程前言一、MIPS簡(jiǎn)介MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”(Microprocessorwithoutinterlockedpipedstages
5、)，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。MIPS技術(shù)公司是美國(guó)著名的芯片設(shè)計(jì)公司，它采用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(RISC)來(lái)設(shè)計(jì)芯片。和英特爾采用的復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(CISC)相比，RISC具有設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)周期更短等優(yōu)點(diǎn)，并可以應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)更快的下一代處理器。MIPS是出現(xiàn)最早的商
6、業(yè)RISC架構(gòu)芯片之一，新的架構(gòu)集成了所有原來(lái)MIPS指令集，并增加了許多更強(qiáng)大的功能。MIPS處理器是八十年代中期RISCCPU設(shè)計(jì)的一大熱點(diǎn)。MIPS是賣的最好的RISCCPU，可以從任何地方，如Sony，Nintendo的游戲機(jī)，Cisco的路由器和SGI超級(jí)計(jì)算機(jī)，看見MIPS產(chǎn)品在銷售。目前隨著RISC體系結(jié)構(gòu)遭到x86芯片的競(jìng)爭(zhēng)，MIPS有可能是起初RISCCPU設(shè)計(jì)中唯一的一個(gè)在本世紀(jì)盈利的。和英特爾相比，MIPS的授權(quán)費(fèi)用比較低，也就為除英特爾外的大多數(shù)芯片廠商所采用。MIPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，其指令系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通
7、用處理器指令體系MIPSI、MIPSII、MIPSIII、MIPSIV到MIPSV，嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。在設(shè)計(jì)理念上MIPS強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能，同時(shí)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奈覀兺ㄟ^(guò)VERILOGHDL語(yǔ)言和LOGISIM語(yǔ)言分別用語(yǔ)句和圖形完成對(duì)32位MIPS-CPU的設(shè)計(jì)，通過(guò)前8周的學(xué)習(xí)我們基本掌握了MIPS的概念和原理，認(rèn)識(shí)到RISC架構(gòu)的特征和優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)過(guò)老師的講解，了解到每一條語(yǔ)句的從設(shè)計(jì)到硬件實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)我們要更加深入的理解硬件組成的結(jié)構(gòu)，語(yǔ)句邏輯實(shí)現(xiàn)
8、的原理。掌握硬件編程語(yǔ)言和硬件圖形語(yǔ)言編程的方法。透徹的理解MIPS的特征和優(yōu)點(diǎn)。第33頁(yè)北京工業(yè)大學(xué)MIPC-CPU設(shè)計(jì)課程VERILOGHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用VERILOG設(shè)計(jì)一種
