杭電計算機組成實驗7(七)取指令與指令解碼實驗

2021-10-12 16:35:31 字數 4213 閱讀 8634

1. 學習指令儲存器的設計

2. 掌握cpu取指令操作與指令解碼的方法和過程

1. 本次實驗設計採用哈佛結構設計儲存器模組,需要設計乙個唯讀儲存器作為指令儲存器,採用memory ip核實現(不會用memory ip核,可以看我這個博文儲存器實驗

2. 程式計數器pc與pc自增加法器組合成乙個模組,由於指令儲存器只有64個32位單元,所以pc的32位指令位址的高24位可直接在設計中清零

3. 需要注意在指令週期clk的上公升沿執行取指令操作,在clk下降沿更新pc值

4. **展示:

頂層模組

module

fetch_inst_code

(clk

,rst

,led

,mux

,op_code

,funct

,rs_addr

,rt_addr

,rd_addr

,shamt

,inst_code);

input

clk,

rst;

input[1

:0]mux

;output[31

:0]inst_code

;output

reg[7:

0]led;

reg[31:

0]pc;

wire[31

:0]pc_new

;output[5

:0]op_code

,funct

;output[4

:0]rs_addr

,rt_addr

,rd_addr

,shamt;pc

pc1(

clk,

rst,

inst_code);

always@(

*)begin

case

(mux)2

'b00:led

=inst_code[7

:0];

2'b01:led

=inst_code[15

:8];

2'b10:led

=inst_code[23

:16];

2'b11:led

=inst_code[31

:25];

endcase

endassign

op_code

=inst_code[31

:26];

assign

rs_addr

=inst_code[25

:21];

assign

rt_addr

=inst_code[20

:16];

assign

rd_addr

=inst_code[15

:11];

assign

shamt

=inst_code[10

:6];

assign

funct

=inst_code[5

:0];

endmodule

pc(取指令模組)

modulepc(

clk,

rst,

inst_code);

input

clk,

rst;

wire[31

:0]pc_new

;reg[31

:0]pc

;initialpc=

32'h0000_0000

;output[31

:0]inst_code

;assign

pc_new=pc

+4;inst_rom

your_instance_name(.

clka

(clk),

//input

clka

.addra(pc

[7:2

]),/

/input[5

:0]addra

.douta

(inst_code)/

/output[31

:0]douta);

always@(

negedge

clkor

posedge

rst)

beginif(

rst)

begin

pc<=32

'h0000_0000

;end

else

begin

pc<

=pc_new

;end

endendmodule

測試模組

詢問了研究生學長,證實自己的想法

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