写在前面:这个实验很困难。即使我完成了CPU实验并认为自己做得不错,但仍然感到困难。
因此,该实验与CPU实验相同。我会做很多次,希望能详细解释如何做。当然,如果出现错误或您不了解的地方,请给我发送私人消息或评论。
一、设计内容
模型机和程序操作测试是一个全面的整机实验。建模机器包含7条机器指令,它们可以根据用户对微程序的执行来完成加法,AND,NOT和数据组合的任何复合操作。用户测试程序可以通过内存初始化的方式存储在内存中,也可以以强制写入的周期写入到内存中。
在这里,我使用子模块集成方法。整个机器实验包含四个模块:拍频脉冲,数据路径,微程序控制器和数字电子管显示。运算单元,存储器,数据路径和微程序控制器中的时钟脉冲必须连接到时序电路。
1。以下是参考顶部电路


2。设计说明列表如下



二、详细设计

3. 1设计的整体结构
总共有10个组件,大小不一,其中一些在书中指出,还有我自己的设计(例如ir)。通过这11个组件的协调和时序的集成,可以实现7台机器的指令执行(因为我之前实现了它,所以我犹豫要执行其他机器指令,例如sub)。有多个信号。

其中clk是执行模块(包括控制器和数据路径)的时钟输入信号,clock是显示模块的时钟输入信号,clr,krd和kwe是控制器的控制输入信号,并且tj,dp和qd是拍子(时序电路)控制输入信号,k是数据输入信号,所有其他信号都是输出信号,用于检查操作是否正确并在下载后控制数字电子管显示数据。注意,写入寄存器时,寄存器的初始值已输入到寄存器的mif文件中。在后续的演示中,除了增加外,不需要任何人工投入。
在测试时,主要观察ir7〜ir6信号(命令信号),p信号(总使能信号),rr5信号(r5寄存器数据输出信号),pc信号(计数器数据输出信号),总线信号(总线信号) )数据输出信号),ao信号(ar寄存器数据输出信号)。
运行时,每4个时钟脉冲周期为一个微指令周期,多个微指令周期为一个机器指令周期,以实现一条机器指令。
在这里,我严格按照书中的要求设计了时钟信号,但是在显示模块时添加了新的时钟信号以控制连续显示而不是频闪。
待续
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