ĐỒ ÁN CẤU TRÚC MÁY TÍNH

THIẾT KẾT BỘ XỬ LÝ MIPS 32-BIT SINGLE-CYCLE

A 32 bit single cycle cpu được thiết kế và kiểm tra,như là 1 đối tượng của project.Cấu trúc thiết kế của CPU được sử dụng công cụ the CAD từ Mentor Graphichs.The CPU cần 1 tập hợp của các câu lệnh MIPs thiết đặt và cấu trúc câu lệnh sao chép những MIPs rất ổn . Những câu lệnh được hỗ trợ như sau :-Thuật toán: add ,addi,sub

-Logic : and,or,sll

-Chuyển dữ liệu: lw,sw

-điều kiện rẽ nhánh: beq,bne,slt

-NOP: nop

Đặc trưng mẫu hình của CPU

-chứa 1 32 bit ALU,với hai cái 32 bít ngõ vào,1 cái 32 bít ngõ ra ,và ngõ ra bít giống như Carryout, Zero, và Overflow hỗ trợ chi tiết thêm cho ngõ ra.

-Phần tử bộ nhớ là 32 bit mở rộng( bề rộng dữ liệu) và đc truy cập bởi 32 bit địa chỉ ( bề rộng địa chỉ )

-

Section1-ALU

The 32 bit ALU được xây dưng bởi cascading 32 bit đơn ALU’s .Nó được sử dụng đơn giản như 1 đồng vị tới LSB của the 32 bit ALU is fed với a ‘1’ trong thợp của toán hạng a Sub or slt.’0’ là những th khác .

Carryout bit cấp cho the Carry in bít của khối block tiếp theo .

Over flow được thực hiện bởi phép xor của the Carry in và the Carry out của the 1-bit ALU

Instr Regdest ALUsrc MemtoReg

Regwrite MemRead

MemWrite

Banch Jump SignExtend

ALUop

ADD 1 0 0 1 X 0 0 0 X AndSUB 1 0 0 1 X 0 0 0 X SubSLT 1 0 0 1 X 0 0 0 X SltAND 1 0 0 1 X 0 0 0 X AndXOR 1 0 0 1 X 0 0 0 X XorANDI 0 1 0 1 X 0 0 0 0 AndXORI 0 1 0 1 X 0 0 0 0 XorSLTI 0 1 0 1 X 0 0 0 0 SltLW 0 1 1 1 1 0 0 0 1 AddSW X 1 X 0 X 1 0 0 1 AddBEQ X 0 X 0 X 0 1 0 1 SubBLTZ X 0 X 0 X 0 1 0 1 XorJ X x X 0 X 0 0 1 X xx

ALUOp Funct Operation InstrALUOp2 ALUOp1 ALUOp0 F5 F4 F3 F2 F1 F00 0 0 1 0 0 0 0 0 000 ADD0 0 0 1 0 0 0 1 0 010 SUB0 0 0 1 0 1 0 1 0 011 SLT0 0 0 1 0 0 1 0 0 100 AND0 0 0 1 0 0 1 1 0 001 XOR0 0 1 X X X X X X 100 ANDI0 1 0 X X X X X X 001 XORI0 1 1 X X X X X X 011 SLTI1 0 0 X X X X X X 000 LWX X X X X X X X X XXX SW0 1 0 X X X X X X 001 BEQ0 1 0 X X X X X X 001 BLTZX X X X X X X X X XXX J