本实训项目将帮助学生掌握 CPU 控制器设计的基本原理，能利用硬布线控制器的设计原理在 Logisim 平台中设计实现支持五条指令的 MIPS 单周期 CPU，该处理器能运行简单的内存冒泡排序程序。能利用硬布线控制器以及微程序控制器的原理设计实现 MIPS 多周期 CPU。 第1关：单周期MIPS CPU设计.txt 第2关：微程序地址转移逻辑设计.txt 第3关：MIPS微程序CPU设计.txt 第4关：硬布线控制器状态机设计.txt 第5关：多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序）.txt 存储器第七关.txt HUST1.txt 以下内容因还在构建中，还请谅解…… 第6关：单周期CPU单级中断机制设计(构建中) 第7关：单周期CPU多级中断机制设计---硬件堆栈(构建中) 第8关：单周期CPU多级中断机制设计---内存堆栈(构建中)

计算机组成原理32位单周期MPIS设计

lw指令的执行过程 第一步：取指和PC＋1 第二步：读寄存器$t2 第三步：ALU操作完成$t2与符号扩展后的16位offset加 第四步：ALU的结果作为访存地址，送往数据MEM 内存中的数据送往$t1

体系结构实验资料说明 1 实验材料-静态5级流水 MIPS CPU实现.docx 实验内容文档 2 体系结构实验课_V1.ppt 讲解PPT 3 报告模板.docx 报告封皮 4 Basys3实验指导手册-V1.0.pdf basys3 板卡资料 5 verilog示例代码rtl_code ppt讲解代码示例（流水线代码，单周期CPU代码） 6 pipelinecpu_prj_err 方案1题目建立的工程（工程示例，未调试通过。1，修改CPU设计代码 2,testbench验证 3.下载板卡验证） 6.2 pipelinecpu_code 方案1原始代码，未创建工程 7 minimipsb3 柴可版本的实验题目（方案2） 8 mips编译器 用于编译生成2进制文件 静态5级流水 MIPS CPU实现 1 实验目的 1. 掌握流水处理器设计原理。 2. 熟悉并运用verilog语言进行电路设计。 2 实验设备 1. 装有Xilinx Vivado的计算机一台。 2. Basys-3实验板一块。 3 实验任务 1） 设计一款静态5级流水简单MIPS CPU。 基于单周期MIPS处理器设计，修改完成5级流水的MIPS处理器，5级流水的时空图如图1所示。 2） 本次课程设计的设计框图。 5个部件都是同时运转，但对每条指令而言，依然是依次工作的，如图2所示。 3） 流水线处理器设计要求 本次实验内容暂不考虑前递技术，主要实现阻塞控制。 MIPS架构有延迟槽设定，处理器设计要支持延迟槽技术。 MIPS 架构中分支和跳转指令参与计算的PC 值均为延迟槽指令对应的PC(即分支跳转指令的PC+4),在本课程设计中尤其需要注意这一点。比如一条指令“beq,r0,r0,#2”在不考虑延迟槽的多周期CPU 中，其跳转的目标地址为beq 指令后面的第2条。而在考虑延迟槽的流水CPU 中，其跳转的目标地址为beq 指令后面的第3 条（即延迟槽指令后面的第2 条）。在编写测试程序时就需要注意分支跳转指令的偏移量。 4）指令系统 4 设计步骤 1） 分析掌握单周期MIPS处理的设计框图和设计代码。 2） 对单周期处理器进行流水线改造。 3） 通过IP核形式增加指令存储器和数据存储器。 4） 完成SOC顶层设计 顶层接口信号描述 5） 编写测试程序和testbench进行仿真测试。 6）（进阶设计内容）增加数码管单元，下载板卡调试。 哈工大威海体系结构实验报告包含代码

全部关卡，复制txt，满分过，方便快捷

控制信号列表 RegDst：选择rt或rd作为写操作的目的寄存器（R-type指令与load指令） RegWrite：寄存器写操作控制（ R-type指令与store指令） ALUSrc：ALU的第二个操作数来源（ R-type指令与branch指令） MemRead：存储器读控制 MemWrite：存储器写控制 MemtoReg：目的寄存器数据来源（R-type指令与load指令） PCSrc：NPC控制（顺序执行与分支） 所有信号（除PCSrc）都可以根据op域译码产生 PCSrc依据两个条件 指令是否是beq——增加一个“branch”控制信号指示 ALU的Zero状态

合肥工业大学cpu课程设计 代码+报告 五级流水线多周期mipscpu

jump指令的实现 无条件转移，关键在于目标地址的拼装 PC+4的最高4位 指令字中的26位地址 最低两位补00 “拼装”：只需合并地址总线 增加一个jump指令识别控制 J-type 2(31-26) addr(25-0)

描述 流水线 CPU 设计、Quartus 平台、Verilog HDL、团队合作 用 Verilog 编写的 MIPS CPU 的实现。 该项目处于非常早期的阶段，目前仅实现 MIPS CPU 的最基本功能。 32 位 MIPS 处理器 在 Verilog 中实现 5级流水线 静态分支未采用分支预测器 解码中的分支检测（阶段 2） 支持停顿，避免写后读（RAW）等危害 可以从内存转发（第 4 阶段）和写回（第 5 阶段） 要求 该项目需要一个 Verilog 模拟器，例如 Quartus。 作者 徐东李千克 版权 版权所有 :copyright: 2014, Rui-Yi Zhang, Dong Xu, Qian-Ke Li。 版权所有。 该项目是免费软件，在下。

beq指令的执行过程 第一步：取指和PC＋1 第二步：读寄存器$t1，$t2 第三步：ALU将$t1和$t2相减；PC+4与被左移两位并进行符号扩展后的16位offset相加，作为分支目标地址 第四步：ALU的Zero确定应送往PC的值