单周期CPU实验报告.doc

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1、.MIPS-CPU设计实验报告word范文.实验名称：32位单周期MIPS-CPU设计姓名学号：刘高斯11072205实验日期：2014年12月19日目录前言MIPS简介-------------------------------------------------------------3实验目的-------------------------------------------------------------3第一部分VERILOGHDL语言实现部分实验内容--------------

2、-----------------------------------------------4试验环境word范文.-------------------------------------------------------------4模块简介-------------------------------------------------------------4实验截图------------------------------------------------------------

3、-5实验感想-------------------------------------------------------------5实验代码-------------------------------------------------------------6第二部分LOGISIM语言实现部分实验内容-------------------------------------------------------------16实验环境-----------------------------

4、--------------------------------16模块设计word范文.-------------------------------------------------------------16试验感想-------------------------------------------------------------23word范文.前言一、MIPS简介MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor

5、withoutinterlockedpipedstages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计

6、更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。MIPS处理器是八十年代中期RISCCPU设计的一大热点。MIPS是卖的最好的RISCCPU，可以从任何地方，如Sony，Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争，MIPS有可能是起初RISCCPU设计中唯一的一个在本世纪

7、盈利的。和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。MIPS的系统结构及设计理念比较先进，其指令系统经过通用处理器指令体系MIPSI、MIPSII、MIPSIII、MIPSIV到MIPSV，嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经十分成熟。在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能，同时简化硬件设计。二、实验目的我们通过VERILOGHDL语言和LOGISIM语言分别用语句和图形完成对32位MIPS-CPU的设计，通过前8周的学习我们基本

8、掌握了MIPS的概念和原理，认识到RISC架构的特征和优缺点。通过过老师的讲解，了解到每一条语句的从设计到硬件实现的全过程。通过本次实验我们要更加深入的理解硬件组成的结构，语句逻辑实现的原理。掌握硬件编程语言和硬件图形语言编程的方法。透彻的理解MIPS的特征和优点。word范文.VERILOGHDL语言实现部分实验内容利用VERILOG设计一种32位单周期MIPSCPU。首先设计各个子模块，并将已做好的各个模块进行模块合并，实现单周期CPU的各项指令。实验环境WindowXpQua