微机原理实验类MIPS单周期微处理器设计.pdfVIP

电子信息与通信学院

实验报告

实验名称微机原理实验

课程名称类MIPS单周期微处理器设计

姓名周乃鼎学号U201313768

日期2015.11.13地点南一楼东203

成绩教师左冬红

一、实验目的

1.了解微处理器的基本结构

2.掌握哈佛结构的计算机工作原理

3.学会设计简单的微处理器

4.了解软件控制硬件工作的基本原理

二、实验任务

利用HDL语言，基于XilinxFPGAnexys4实验平台，设计一个能够执行以下MIPS指令

集的单周期类MIPS处理器，要求完成所有支持指令的功能仿真，验证指令执行的正

确性，要求编写汇编程序将本人学号的ASCII码存入RAM的连续内存区域

–支持基本的内存操作如lw，sw指令

–支持基本的算术逻辑运算如add，sub，and，or，slt，addi指令

–支持基本的程序控制如beq，j指令

三、基本原理

MM1

U0U

XX0

1+

PC的高4位

32位

4

28位

add

add

26位

左移两位左移两位

指令[25:0]M1

U

X0

写数据

指令[25:21]寄存器1数据

读寄存器1地址

指令[20:16]读寄存器2地址ALU

zero

寄存器2数据M

M

1

写寄存器地址U

U

0X寄存器组X

PC指令[15:11]

数据总线

数据总线

指令

地址总线

指令[15:0]