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MIPS-Logisim:模拟MIPS指令的多周期、单周期及五级流水线方法

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简介:
MIPS-Logisim是一款用于教育目的的工具,帮助学习者通过多周期、单周期和五级流水线三种方式来理解和模拟MIPS处理器的工作原理。 在多周期、单周期和5级流水线的MIPS指令模拟中使用MIPS-Logisim工具。作者Jagdeep Singh和Muhammed Shafiq提供了详细的指导。 首先,需要将MIPS指令以十六进制形式给出,并且转换为小端格式。可以使用Aside或其他类似工具来完成这一过程。例如,对于像 `add $1, $1, $1` 这样的MIPS指令,在经过转换后将以20082100的十六进制形式出现,必须将其作为 00210820 加载到指令存储器中。 具体步骤如下: 1. 输入想要模拟的MIPS指令,并确保CPU设置为MIPS模式。 2. 在CPU旁边的工具栏中点击“assemble”(黑色按钮)进行编译处理。 3. 使用文本编辑器打开生成的.obj文件,从中读取HEX形式的指令代码。 加载指令的具体操作如下: 1. 右键单击位于界面左侧通常为最左边的ROM模块,即指令存储器。 2. 选择“加载”选项,并从弹出菜单中选取包含十六进制MIPS指令的文本段落件进行导入。

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  • MIPS-LogisimMIPS线
    优质
    MIPS-Logisim是一款用于教育目的的工具,帮助学习者通过多周期、单周期和五级流水线三种方式来理解和模拟MIPS处理器的工作原理。 在多周期、单周期和5级流水线的MIPS指令模拟中使用MIPS-Logisim工具。作者Jagdeep Singh和Muhammed Shafiq提供了详细的指导。 首先,需要将MIPS指令以十六进制形式给出,并且转换为小端格式。可以使用Aside或其他类似工具来完成这一过程。例如,对于像 `add $1, $1, $1` 这样的MIPS指令,在经过转换后将以20082100的十六进制形式出现,必须将其作为 00210820 加载到指令存储器中。 具体步骤如下: 1. 输入想要模拟的MIPS指令,并确保CPU设置为MIPS模式。 2. 在CPU旁边的工具栏中点击“assemble”(黑色按钮)进行编译处理。 3. 使用文本编辑器打开生成的.obj文件,从中读取HEX形式的指令代码。 加载指令的具体操作如下: 1. 右键单击位于界面左侧通常为最左边的ROM模块,即指令存储器。 2. 选择“加载”选项,并从弹出菜单中选取包含十六进制MIPS指令的文本段落件进行导入。
  • MIPS线
    优质
    本文探讨了MIPS处理器在多周期和五段流水线两种架构下的工作原理及其性能差异,深入分析了流水线技术对提高指令执行效率的影响。 使用ISE开发工具实现了三种类型的43条指令,并涵盖了本次实验报告的内容。通过定向解决了冲突问题,对于load和rr型指令采用暂停一周期后再进行定向解决的方法。
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    本项目设计并实现了一个包含五段流水线的多周期MIPS中央处理器。通过优化指令处理流程,提升了CPU性能和效率。 实现了五段流水线的MIPS CPU,并采用模块化的方式编写代码,内容详尽且易于阅读。
  • MIPS硬连线Logisim
    优质
    本项目基于Logisim软件实现了一个单周期、硬连线的MIPS处理器。设计涵盖了数据通路和控制单元,详细模拟了MIPS指令集架构的核心功能。 单周期MIPS硬布线Logisim实现。
  • CPU54条MIPS
    优质
    本文探讨了在多周期CPU架构中实现54条MIPS标准指令的方法,深入分析每条指令的执行流程和硬件设计需求。 本科生计算机组成原理课程的大作业使用了Xilinx N4开发板,在实验过程中实现了包含54条指令的多周期MIPS指令集CPU的设计。
  • CPU31条MIPS
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    本项目详细介绍并实现了一个能够执行31条基本MIPS指令的单周期CPU设计。通过Verilog硬件描述语言编程,展示了数据路径、控制单元及寄存器组的具体构造方法。 本科生计算机组成原理课程大作业使用Xilinx N4开发板实验实现31条MIPS指令单周期CPU,该设计可以通过前仿真但不能下载到硬件板上运行,具体原因尚未查明。
  • MIPS微程序CPU24条.rar
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    本资源包含MIPS架构下的24条基本指令,并提供单周期及多周期两种实现方式的详细设计文档和微程序代码,适用于计算机体系结构课程学习。 这段文字描述了一个课程设计文档的内容。该文档包含一个.circ文件,其中有两个CPU的设计:一个是单周期的8条指令CPU以及多周期微程序地址转移;另一个是24条指令的多周期CPU及其控制信号表和微程序地址转移表格。此外,还包括相关的.jar文件和其他必要的支持材料。 文中提到的所有内容都是为了展示不同类型的处理器设计,并提供详细的控制逻辑描述以便于理解和分析。这些文档有助于学习者更好地理解计算机体系结构中的单周期与多周期CPU的工作原理以及它们之间的区别。
  • LogisimMIPSCPU(含8条设计
    优质
    本项目在Logisim环境中设计并实现了包含八条基本指令的MIPS多周期处理器。通过详细规划和构建数据通路及控制单元,确保了指令的有效执行与优化性能。 在华中科技大学的Logisim实验中,我们完成了计算机组成原理课程中的多周期微指令(8指令)CPU设计任务,并实现了电路的设计。该设计可以直接运行,也可以在网上进行闯关练习。
  • 基于MIPS线CPU设计
    优质
    本项目聚焦于基于MIPS指令集的多周期流水线CPU设计与实现,通过优化处理器架构提升执行效率和性能。 计算机组成原理课程作业要求如下:使用Verilog语言完成以下任务: 1. 实现四十余条MIPS指令; 2. 使用五级流水线架构; 3. 单发射设计,无缓存机制(cache),不进行分支预测,并且包含延迟槽处理; 4. 提供测试代码以及详细的说明文档。