摘要：第一章 模型机基本结构由功能分析， 本次组成原理实验中设计的模型机包含下面这些部件：算术逻辑运算部件（ALU）、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、存储器（RAM）、时序和微程序控制部件。模型机的数据通路为单总线结构，总线宽度为8位。第二章 设计思想1、基于状态机的模型机如图1所示，整体模型机的... 阅读全文

摘要：如何编译汇编程序这个汇编程序的编译对我们设计的CPU来说非常简单。按照我们设想的CPU中，程序存储器、数据存储器是分开的。因此，不用考虑程序和数据的混淆问题。此外，由于我们设想的指令系统是一条指令就占一个存储单元，所以标号的地址非常容易计算出来。如果我们确定了第一条指令存放的地址，那么从这条指令向后... 阅读全文

摘要：cpu的汇编程序设计反映CPU功能的是它的指令系统，而指令系统设计得好不好，一般是反映在用这些指令编写的程序上。如果较多问题都能够用一个CPU的指令集编写的程序来处理，说明这个CPU的功能强大，反之就说明CPU的功能欠缺。要检测我们设计的CPU是否达到了预期的目标，需要我们编写一定数量的汇编程序来对... 阅读全文

摘要：简单汇编指令设计用文字符号书写的计算机指令就是汇编指令。这种汇编指令遵照怎样的格式书写，才能够和我们要设计的机器指令一一对应起来？做为CPU 的设计者在设计指令系统的同时，必须要考虑好这方面的问题。考虑好机器指令的格式，进而要考虑好汇编指令如何与之对应。如何设计机器指令格式？指令格式是指令分析执行的... 阅读全文

摘要：我们应当明确，按照自己的想法设计的CPU只是一个硬件，真正让CPU能够动作起来完成任务，那还要靠软件。所谓的软件就是用指令系统编写的程序，当然也要包括程序操作的数据对象。我们知道，电子计算机所能够表达信息的基本方式是二进制数，所以无论是数据还是指令，在CPU 内部都是以二进制数的形式存在的。我们直接... 阅读全文

摘要：程序如何描述指令我们将这个加法指令的有限状态机用Verilog HDL语言进行描述，用节拍jp做为状态标志，用它指出指令Add状态的描述如下： 1 case (jp) 2 3 0: begin 4 5 jp <= 1; 6 7 end 8 9 1: beg... 阅读全文

摘要：指令有限状态机在CPU设计当中，我们要通过节拍的变动，将每条指令随着节拍的变化一一进行描述。指令的每一个顺序步都是一种状态，任何一条指令的顺序步都是有限的。因此人们将对指令顺序步的描述工程称为有限状态机设计。有限状态机设计最常用的有两种基本形式，一是摩尔型，另一种叫米利型。摩尔型状态机的输出只依赖于... 阅读全文

摘要：指令编码是指令惟一的标识，是指令相互区别的依据。所谓指令分析，最重要的就是识别指令，根据指令惟一的标识和时序节拍等，来确定这条指令应该如何动作。另外，每条指令所要完成的动作又都是有顺序的，这种顺序是用节拍变量来指示出来的。控制器就是能够识别指令，并且通过节拍来驱动每条指令完成相应必要动作的设备。 阅读全文

摘要：目录一、什么是CPU？二、RISC CPU结构1.时钟发生器2.指令寄存器3.累加器4.RISC CPU算术逻辑运算单元5.数据控制器6.状态控制器7.程序计数器8.地址多路器9.外围模块10.地址译码器a.RAMb.ROM三、RISC CPU中各部件的相互连接关系四、RISC CPU和它的外围电路... 阅读全文

摘要：cpu指令设计与全程逻辑分析CPU指令设计，除了命名之外，更重要的是分析出指令如何才能够实现。对于图 3 1的CPU结构，如果指令是预先放到irom里的，那么，指令执行时要一条一条地从irom取出来，放到ir指令寄存器中，提供给control进行分析执行。每一条指令如何转变成机器动作，CPU的设计者... 阅读全文

摘要：将基本动作组织成指令将连接好的器件结构的基本动作进行适当地组织，就可以完成一些稍微复杂一点的功能，这些功能用特定的名称表达出来，就是我们所说的指令。我们想设计一个数据通过指令给出，能够完成算术运算，并能将运算结果送到寄存器out输出的CPU。根据这个任务目标的需要，我们可以对图 3-1的结构设计出下... 阅读全文

摘要：机器结构决定的基本动作由各种电子设备组织到一起，就形成了一种叫做机器的东西。本质上说，CPU 就是一种机器。机器的动作不像人那么复杂，因而总是可以划分出它的最简单动作。这种最简单的动作，我们不妨称之为基本动作。从图 3 1的结构我们可以看到，数据和地址信号可以通过总线BUS进行双向传递，控制信号一般... 阅读全文

摘要：cpu必须有哪些指令从软件的角度来看CPU，似乎CPU 就是一连串的指令符号构成的。因而，我们设计一个CPU，首先就要考虑应该设计哪些指令。计算机的指令系统需要根据任务需求来规划，一般都会有算术运算指令、逻辑运算指令、数据传送指令、访问存储器指令、结构转移指令等。我们设计一个简单的CPU，一般也要有... 阅读全文

摘要：总线分类与设备控制总线结构的CPU每个设备要作什么事情，一般都要通过控制信号控制，控制信号的全体决定着总线结构的状态。所有的控制信号都来自控制器。控制信号一般要单独设立线路传输，每个信号都有独立的方向和目标。因此，在CPU内部控制线多为专用线，而不像一般教材中所说的那样，使用公共线路做为控制总线。一... 阅读全文

摘要：原著作者：姜咏江这是一本为有志于计算机CPU设计的人员所写的书，不论你是狂热的发烧友，还是精明的计算机专业工作者。本书以作者几十年学习设计制作CPU与通用单片机的经历，来告诉你如何从无到有地设计属于你自己的CPU和可以运行用户程序的单片机。书中以作者的十几个CPU设计工程为主线，展示了精简指令系统R... 阅读全文

摘要：Verilog HDL语言中的变量只有网线wire和寄存器reg两大类数据类型。网线类型表示Verilog HDL结构化元件间的物理连线，它的值由驱动它的源器件的值决定，如果没有驱动源器件连接到网线，网线的缺省值为高阻z。寄存器类型表示一个抽象的数据寄存器，它只能在always语句和initial语... 阅读全文

摘要：verilog描述组合逻辑一般常用的有两种：assign赋值语句和always@(*)语句。两者之间的差别有：1. 被assign赋值的信号定义为wire型，被always@(*)结构块下的信号定义为reg型，值得注意的是，这里的reg并不是一个真正的触发器，只有敏感列表为上升沿触发的写法才会综合为... 阅读全文

摘要：(一)assign 用于描述组合逻辑，用阻塞赋值，但assign语句是并行执行，（说明：阻塞赋值串行操作是局限于在behavior structual 描述内部，也就是指在initial and always block内部。）所有的assign和always是并行执行的。对assign之后不能加块... 阅读全文