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文档简介

单周期CPU517030910314JUNE 设计思 代 控制单元模块 I/O端口设 实验目理解计算机5大组成部分的协调工作原理，理解程序自动执行的原理掌握运算器、器、控制器的设计原理。重点掌握控制器设计原理方法。掌握I/O端口的设计方法，理解I/O会通过设计I/O实验准实验环境：quartusII13.1实验任运用Verilog硬件描述语言，基于DE1-SOC实验板，设计实现一个具有较利用实验提供的标准测试程序代码，完成仿真测采用I/O统一编址方式，即将输入输出的I/O地址空间，作为数据存取空间的一部分，实现CPU与外部设备的输入输出端口设计。实验中可采用高利用设计的I/O端口，通过lw指令，输入DE2实验板上的按键等输入设备信息。即将外部设备状态，读到CPU寄存器。利用设计的I/O端口，通过w指令，输出对DE2实验板上的LED灯等输出设备的控制信号（或数据信息。即将对外部设备的控制数据，从CPU的寄存器，写入到外部设备的相应控制寄存器（或可直接连接至外部设备。利用自己编写的程序代码，在自己设计的CPU上，实现对板载输入开关或按键的状态输入，并将判别或处理结果，利用板载LED灯或7段LED数2个LED数码管以10LED数码管以在实现MIPS基本20在实验报告中，汇报自己的设计思想和方法；并以汇编语言的形式，提供上令集测应功的序计码并供序要程。实验过设计思本次实验中，cpu的顶层设计框架在实验指导书中已经给出，我主要需要考虑第一个部分是控制单元模块cu的实现，其中主要的任务是MIPS基本20条指令的补全与实现，该部分较为简单，我们需要完成根据MIPS指令中R型指令与I型指令的编码完成逻辑操作，再分别使用或逻辑表达出调用哪些功能第二个部分是I/O端口的设计，我们采用统一编址方式，将输入输出的I/O地址空间，作为数据存取空间的一部分，实现CPU与外部设备的输入输出端口代控制单元模块该模块中大部分代码已经给出，我所需做的是将指令的6位操作码补全，继而6位操作码只需按照给出的实验真值表，将相应的p采用与逻辑相连即可。cusll、srsraaddioriadillui代码如I/O在I/O端口设计部分，我采用了I/O地址和主存统一编址的方式，即将输入输出的I/O地址空间，作为主存数据存取空间的一部分，实现CPU与外部设备6位操作码只需按照给出的实验真值表，将相应的p采用与逻辑相连即可。cusll、srsraaddorialluiCPU在内存MEM和I/O端口时，采用相同的指令，区分是MEMI/O端口，由具体的硬件电路通过对它们不同地址的识别进行区分，其中，我采用的是address[7]

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