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多周期CPU的54条MIPS指令

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简介：
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。

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  • 多周期CPU的54条MIPS指令
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    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。
     
  • 多周期54指令CPU
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    这款多周期54指令CPU设计用于高效执行复杂计算任务，通过优化指令集提升处理性能和能效，适用于嵌入式系统及高性能计算领域。 采用多周期方式实现了MIPS的54条指令，其中包括CP0指令。附带了用于这54条指令仿真的coe文件以及每个单独测试文件及其测试结果，在Vivado2016和Modelsim上已验证通过。此外还提供了数据输入输出关系表、控制信号变化关系表、多周期状态转移图及总数据通路信息。
     
  • MIPS 54条指令的CPU
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    这是一个基于MIPS架构设计并实现的微型计算机处理器项目，该处理器仅使用了MIPS指令集中的54条指令，适用于教学和研究用途。 计算机组成原理课程设计要求使用Verilog HDL在Vivado上编写一个54条指令的CPU，并能在N4板上下板运行。具体的MIPS指令集内容可在实验报告中的cputest文件夹中找到，该文件夹内有测试指令文本用于前仿真时读取到内存并输出结果进行验证。由于前仿真的测试代码与最终下板使用的代码在频率和文件读写等方面存在一些差异（这些差异已在注释中说明），需要稍作调整即可使用。实验报告中有详细的CPU设计图供参考。
     
  • 单周期CPU的31条MIPS指令
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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。
     
  • 基于Verilog实现的MIPS指令集54条单周期CPU设计
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    本项目采用Verilog语言实现了包含54条指令的MIPS简化版单周期CPU设计，旨在研究计算机体系结构与硬件描述语言的应用。 在计算机组成原理课程设计中，我完成了一个简单的单周期54条MIPS CPU的设计任务。整个实现过程主要是通过查阅网上的资料来逐步解决的。
     
  • MIPS单周期与多周期微程序CPU的24条指令.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。
     
  • 基于ISE的12条MIPS指令多周期CPU设计
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    本项目基于Xilinx ISE开发环境，实现了一个能够执行12条基本MIPS指令的多周期CPU设计。通过Verilog硬件描述语言编写模块化代码，优化了处理器的数据通路和控制逻辑，实现了包括取指、译码、执行等核心功能。 12条MIPS指令多周期CPU设计【ISE实现】
     
  • Logisim中MIPS多周期微指令CPU（含8条指令）的设计
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    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。
     
  • 32位MIPS单周期CPU 实现16条指令
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    本项目设计并实现了一个32位MIPS架构的单周期CPU，能够执行包括算术、逻辑和数据传输在内的16条基础指令。通过Verilog硬件描述语言完成电路模块的设计与仿真验证，确保处理器正确无误地运行各种测试案例。 32位MIPS单周期CPU可以实现16条指令。
     
  • MIPS单周期CPU设计（含24条指令）(HUST)
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    本项目为华中科技大学课程作业，设计并实现了一个支持24条基本指令的MIPS单周期CPU，涵盖取指、译码、执行等核心过程。 让学生熟悉中断软硬协同的机制，并能够设计支持多级嵌套中断的单周期MIPS CPU。 为单周期MIPS增加单级中断机制，可以支持1、2、3共三个按键中断事件，其中断优先级依次是1 < 2 < 3。当CPU执行中断服务程序时不会被其他中断请求打断。