一、實(shí)驗要求

利用運(yùn)算器實(shí)驗，存儲系統(tǒng)實(shí)驗中構(gòu)建的運(yùn)算器、寄存器文件、存儲系統(tǒng)等部件以及 Logisim 中其它功能部件，構(gòu)建一個32位 MIPS CPU 單周期處理器。完成設(shè)計后，加載 sort.hex 程序，測試排序功能。

二、實(shí)驗原理（實(shí)驗準(zhǔn)備）

1.電路1

一：單周期MIPS

（1）CPU組成

（2）控制器：產(chǎn)生控制信號序列的邏輯電路。
控制器取指令數(shù)據(jù)通路：

控制器執(zhí)行指令的過程：指令字——>控制信號序列——>數(shù)據(jù)通路；
（3）操作控制器：

（4）單周期MIPS控制器設(shè)計：

（5）單周期MIPS數(shù)據(jù)通路：

（6）參考電路：

二：單周期硬布線控制器

（1）指令譯碼邏輯：
syscall:系統(tǒng)調(diào)用，這里用于停機(jī)。

單周期MIPS CPU 指令格式：

R型：== op字段始終為0==。在此實(shí)驗中add、slt為R型。
注意：由func決定。如add的func是10 0000，表示20。在logisim中用常量20來連接。

I型：看Op字段

?

（2）ALU控制器邏輯:
如ADD的運(yùn)算操作碼為0101，即十進(jìn)制的5。在logisim中接常量5。
注意：只有運(yùn)行STL指令時，需要選擇比較運(yùn)算，其余都是加法運(yùn)算。所以比較器那里接slt的func字段。

（3）指令譯碼信號：

三、實(shí)驗設(shè)計

1.電路1

2.電路2

四、實(shí)驗總結(jié)

問題：在平臺提交的時候提示 cannot find Jar library cs3410.jar。
體會：出現(xiàn)以上故障，是因為本地 cs3410.jar 和測試平臺中的 cs3410.jar 路徑不一 樣導(dǎo)致的。一般建議本地的 jar 文件和 cpu.circ 文件在同一目錄下，如果出現(xiàn)這個問題，可以調(diào)整將本地 cs3410.jar 先移動到 cpu.circ 同目錄下后，打開 cpu.circ，logisim 會提示找不到 cs3410.jar，重新指向同目錄 cs3410.jar，存盤退出，再重新上傳電路文本內(nèi)容，即可解決這個問題。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的控制器设计：MIPS单周期CPU的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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