MIPS-Logisim 作者Jagdeep Singh和Muhammed Shafiq 在多周期、单周期和 5 级流水线中模拟 MIP 指令指令必须以十六进制给出并转换为小端 Aside 可用于将 MIPS 转换为十六进制然后转移到小端 Aside 可在找到 像 add $1, $1, $1 这样的 mips 指令将以 20082100 的十六进制形式出现,并且必须放入一个文本文件并作为 00210820 加载到指令存储器中 使用旁白 1) 只需输入想要的指令并确保 CPU 设置为 MIPS 2) 在 CPU 旁边的工具栏中点击 assemble (黑色按钮) 2) 使用文本编辑器打开 .obj 文件以读取 HEX 指令 加载指令 只需右键单击指令ROM(通常是最左边的ROM) 点击加载并选择说明文件
2024-12-03 12:43:48 85KB
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实验四:“五级流水线与流水线冒险1”主要探讨了MIPS处理器中五级流水线的工作原理以及如何处理流水线冒险,特别是数据相关(RAW)的问题,以提高处理器的执行效率。实验目的是通过理解MIPS五级流水线的结构,识别在执行特定指令序列时可能出现的各种流水线冒险,然后通过指令重排序和使用前向数据传递(Forwarding)等技术来减少这些冒险,从而提升性能。 在五级流水线中,通常包括取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)和写回(WB)五个阶段。当指令在不同阶段执行时,如果一条指令的结果需要作为下一条指令的输入,而这两条指令又没有正确地按时间顺序排列,就会出现流水线冒险,尤其是数据相关(RAW)。例如,如果一个加法的结果需要在下一条指令的访存阶段使用,但加法指令还在执行阶段,就会发生数据冲突,导致流水线停滞。 实验内容是基于C语言的矩阵相加代码,转换成MIPS汇编语言,并在WinMIPS64模拟器中运行。原始代码中,由于数据加载和存储的顺序不当,导致了多次RAW数据相关。通过对指令序列的调整,可以有效地减少这些相关,从而提升流水线的吞吐量。例如,通过提前加载`len`变量的值,可以消除两条指令之间的RAW依赖;另外,通过改变加载、计算和存储的顺序,也能减少数据相关的次数。 此外,实验还引入了前向数据传递功能。在现代处理器中,前向数据传递是一种优化技术,它允许处理器内部在执行阶段提前将计算结果传递给后续的访存阶段,而不是等待写回阶段,从而减少流水线的等待时间,提高性能。启用这个功能后,可以进一步减少因数据相关引起的延迟,使流水线执行更加流畅。 通过实验,学生可以深入理解流水线的工作机制,学习如何通过指令调度和硬件优化技术来提高处理器效率。实验提供了实际操作和数据分析的机会,有助于理论知识与实践技能的结合,对于提升对计算机体系结构的理解非常有益。
2024-11-14 21:16:20 189KB windows
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基2,8点DIT-FFT,三级流水线verilog实现,输入采用32位输入,计算精度较高,且注释清楚,方便参考。
2023-04-29 14:08:59 6KB fft算法硬件化 fft 算法
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COA MIPS 五级流水线设计实验报告.pdf
2022-12-20 18:26:47 2.15MB 文档资料
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本设计在RICSV的基础上用Verilog语言实现了流水线CPU设计,项目中包含了五级流水线各自的源文件和testbench文件。
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合肥工业大学cpu课程设计 代码+报告 五级流水线多周期mipscpu
2021-12-17 16:02:36 1.48MB 合肥工业大学 mips 课程设计
由于在网上和书上看到的流水线结构全是基于阻塞赋值的,结果输出是正确的(大部分时间),但是存在亚稳态的情况,
2021-12-12 11:39:31 65KB verilog 16位加法器 文章 硬件设计
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流水线处理器 用于模拟单核 5 级流水线处理器的 C 代码。
2021-11-09 18:46:38 2.38MB C
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Pipeline-processor:基于Verilog HDL的五级流水线处理器 开发平台 VIVADO 16、xilinx FPGA开发板 设计要求 设计一个 5 级流水线的 MIPS 处理器,采用如下方法解决竞争问题: 采用完全的 forwarding 电路解决数据关联问题。 对于 Load use 类竞争采取阻塞一个周期 + Forwarding 的方法解决。 对于分支指令在 EX 阶段判断(提前判断也可以),在分支发生时刻取消 ID 和 IF 阶段的两条指令。 对于 J 类指令在 ID 阶段判断,并取消 IF 阶段指令。 分支和跳转指令做如下扩充:分支指令( beq 、 bne 、 blez 、 bgtz 、 bltz) 和跳转指令 (j 、 jal 、 jr 、 jalr) 该处理器支持未定义指令异常和中断的处理 设计定时器外设,可以根据设定周期产生外部中断,通过该定时器触发
2021-10-28 13:32:42 37KB Verilog
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