计组-微程序控制器设计报告.docx

《计组-微程序控制器设计报告.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验10微程序控制器设计实验报告姓名：XXX学号：XXX专业：计算机科学与技术课程名称：计算机组成同组学生姓名：无实验时间：实验地点：指导老师：XXX一、实验目的和要求1.掌握微程序控制原理2.掌握微程序控制器的设计方法二、实验内容和原理实验内容：1.设计一个微程序控制单元并进行仿真实验原理：1.微程序的原理：l在多时钟CPU设计的实验中，所有的控制信号均根据操作码以及所处的时钟周期，由组合逻辑的方式产生各个状态下的控制信号。l微程序是将CPU每条指令和所有时钟的控制信号，预先以二进制形式写在控制存储器中。l多时钟周期的每个状态都对

2、应一组控制信号。l每条指令都有若干个状态对应若干组控制信号。l微指令按一定顺序存放在控制存储器中。1.工作原理图2.微程序控制逻辑图1.微指令及其控制码2.控制存储器内容三、主要仪器设备1.Spartan-III开发板1套2.装有ISE的PC机1台四、操作方法与实验步骤实验步骤：1.创建新的工程和新的源文件2.编写verilog代码（包括以下模块top，MicroCtrl,pbdebounce,time_1ms）3.对程序进行波形仿真4.编写UCF引脚文件，通过编译。5..生成FPGA代码，下载到实验板上并调试，看是否与实现了预期功

3、能实验代码：Top.vmoduletop(inputsystem_clk,inputclk_i,inputrst_i,output[3:0]anode4,output[7:0]segment4,outputreg[7:0]led);wireclk;wirerst;reg[2:0]pc;reg[5:0]opcode;wire[17:0]rom_out;pbdebouncep0(system_clk,clk_i,clk);pbdebouncep1(system_clk,rst_i,rst);initialbeginpc=0;endalw

4、ays@(posedgeclkorposedgerst)beginif(rst==1)pc=0;elseif(rom_out[1:0]==0)pc=pc+1;endalways@*begincase(pc)0:opcode=6'b;//R-type1:opcode=6'b;//LW2:opcode=6'b;//SW3:opcode=6'b;//BEQ4:opcode=6'b;//Jdefault:opcode=6'b;endcaseendMicroCtrlMicroCtrl(clk,rst,opcode,rom_out);displ

5、aydisplay(system_clk,rom_out[17:2],anode4,segment4);always@*beginled[1:0]=rom_out[1:0];led[2]=0;case(pc)0:led[7:3]=5'b10000;//R-type1:led[7:3]=5'b01000;//LW2:led[7:3]=5'b00100;//SW3:led[7:3]=5'b00010;//BEQ4:led[7:3]=5'b00001;//Jdefault:led[7:3]=5'b11111;endcaseendendmo

6、duleMircoCtrl.vmoduleMicroCtrl(inputclk,inputrst,input[5:0]opcode,outputreg[17:0]rom_out);reg[3:0]mpc;initialbeginmpc=0;endalways@*begincase(mpc)0:rom_out={16'h0851,2'b11};1:rom_out={16'h1800,2'b01};2:rom_out={16'h3000,2'b10};3:rom_out={16'h00C0,2'b11};4:rom_out={16'h0

7、300,2'b00};5:rom_out={16'h00A0,2'b00};6:rom_out={16'hA000,2'b11};7:rom_out={16'h0500,2'b00};8:rom_out={16'h6006,2'b00};9:rom_out={16'h0009,2'b00};default:rom_out=0;endcaseendalways@(posedgeclkorposedgerst)beginif(rst==1)mpc=0;elsebegincase(rom_out[1:0])0:mpc=0;3:mpc=mp

8、c+1;1:case(opcode)6'b:mpc=6;//R-type6'b:mpc=2;//LW6'b:mpc=2;//SW6'b:mpc=8;//BEQ6'b:mpc=9;//Jdefault:mpc=0;endcase2:ca