簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通路與控制器設(shè)計(jì)

1、簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通路和控制器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握?qǐng)?zhí)行 R 型、I 型、J 型指令的數(shù)據(jù)通路 2.掌握控制器模塊的設(shè)計(jì)方法 3.掌握簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集成和仿真 二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.掌握 R 型、I 型、J 型指令的數(shù)據(jù)通路(datapath) 根據(jù)計(jì)算機(jī)的工作原理，其組成包括 ROM、寄存器組、ALU、RAM、控制單元、I/O 端口及其映射、輸入/輸出設(shè)備、輸入/輸出接口等模塊。在從 ROM 中取指令時(shí)需要一個(gè)程序指針寄存器（指令地址生成模塊）提供出要讀取的 ROM 單元地址。指令系統(tǒng)分為 R 型、 I 型和 J 型 3 種指令，不同的指令類型需要通過控制器單元進(jìn)行譯碼，然后送出相應(yīng)的控制信

2、號(hào)。2.設(shè)計(jì)控制單元控制器單元的模塊封裝圖見 2-1，控制器單元輸出控制信號(hào)及其產(chǎn)生條件見表 2-1，控制器單元的輸入信號(hào)為指令中的操作碼 OP 和 ALU 的 zero 零標(biāo)志信號(hào)，輸出為各種控制信號(hào)。請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)通路的理解，根據(jù)表 2-1 寫出各控制信號(hào)的邏輯表達(dá)式，設(shè)計(jì)控制器單元的邏輯電路。 圖 2-1 控制器單元封裝結(jié)構(gòu)圖表 2-1 控制器單元輸出的控制信號(hào)及其產(chǎn)生條件 控制信號(hào) 產(chǎn)生條件 JUMP 直接跳轉(zhuǎn)控制信號(hào)，如果該信號(hào)為 1，則 PC 直接跳轉(zhuǎn)到 imm 立即數(shù)。當(dāng)且僅當(dāng)為 JMP 指令時(shí)，該信號(hào)為 1。 BRANCH 分支跳轉(zhuǎn)控制信號(hào)，由 BNE，BEQ 引起。 該信號(hào)為 1

3、 時(shí)執(zhí)行跳轉(zhuǎn)，將指令中立即數(shù) imm+PC+1 作為下一個(gè) PC 值，否則將 PC+1 作為下一個(gè) PC 值。 當(dāng)指令為 BEQ 且零標(biāo)志 Z 為 1，或者指令為 BNE 且 Z 為 0 時(shí)，BRANCH 信號(hào)為 1，否則為 0。 ALUC2.0 (控制ALU中CS2.0值，決定 ALU 進(jìn)行何種操作) 當(dāng)指令為 slt 時(shí)，ALU 執(zhí)行“比較”操作 當(dāng)指令為 or 或 ori 時(shí)，ALU 執(zhí)行“或”操作 當(dāng)指令為 add 或 addi 或 lw 或 sw 時(shí)，ALU 執(zhí)行“加”操作 當(dāng)指令為 sub 或 bne 或 beq 時(shí)，ALU 執(zhí)行“減”操作 當(dāng)指令為 and 或 andi 時(shí)，AL

4、U 執(zhí)行“與”操作 當(dāng)指令為 subc 時(shí)，ALU 執(zhí)行“帶進(jìn)位減” 當(dāng)指令為 addc 時(shí)，ALU 執(zhí)行“帶進(jìn)位加” ALUSRCB 立即數(shù)控制信號(hào) 為 1 時(shí)表示 ALU 第二個(gè)操作數(shù)來自立即數(shù)，否則來自寄存器 rt。 當(dāng)為 I 型指令中的 addi、andi、ori、lw、sw 時(shí)為 1，否則為 0。 WRITEMEM 寫存儲(chǔ)器控制信號(hào) 為 1 時(shí)表示需要向 RAM 存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù), 當(dāng)且僅當(dāng)指令為 sw 時(shí)為 1，否則為 0。 WRITEREG 寫寄存器控制信號(hào) 為 1 時(shí)表示需要向寄存器堆寫入數(shù)據(jù)。 當(dāng)指令為 and、or、sub、add、addc、subc、slt、lw、addi、

5、andi、ori 時(shí)需要寫寄存器, 為 1，否則為 0。 MEMTOREG 寫入寄存器數(shù)據(jù)的來源標(biāo)識(shí) 為 1 時(shí)表示數(shù)據(jù)來自 RAM（或 IO 口），否則來源為 ALU 的輸出 當(dāng)且僅當(dāng)指令為 lw 時(shí)為 1，否則為 0。該信號(hào)可用作 RAM 的讀控制信號(hào)。REGDES 目的寄存器標(biāo)識(shí) 為 1，rd 為目的寄存器，為 0 時(shí)，rt 為目的寄存器 當(dāng)指令為 R 型指令時(shí)，目的寄存器為 rd，此時(shí)標(biāo)識(shí)為 1，其他指令時(shí)為 0 WRFLAG 寫標(biāo)志寄存器控制信號(hào) 為 1 時(shí)表示需要向標(biāo)志寄存器寫入數(shù)據(jù)。 當(dāng)指令為 ADD、SUB、ADDI、ADDC、SUBC 時(shí)需要寫標(biāo)志寄存器, 為 1，否則為 0

6、。 3.設(shè)計(jì)程序指針計(jì)數(shù)器 PC 模塊（指令地址形成電路）計(jì)算機(jī)指令保存在程序存儲(chǔ)器 ROM 中。CPU 執(zhí)行指令時(shí)，首先要把指令從指令存儲(chǔ)器中取出來。為了取指令，在計(jì)算機(jī)中除了有保存指令的存儲(chǔ)器外，還需要有保存計(jì)算機(jī)指令地址的器件。計(jì)算機(jī)程序地址保存在專用的寄存器中，該寄存器稱為程序指針計(jì)數(shù)器 PC。在取出當(dāng)前指令后，還需要為下一個(gè)周期的指令計(jì)算出指令地址。所以，除了保存指令的存儲(chǔ)器和保存指令地址的程序計(jì)數(shù)器 PC 之外，還要有計(jì)算下一個(gè)指令地址的邏輯電路。 在計(jì)算下一條指令地址時(shí)，有如下幾種情況： （1） 如果當(dāng)前指令不是分支或者跳轉(zhuǎn)指令，則可以簡(jiǎn)單地在當(dāng)前指令地址的基礎(chǔ)上加 1（PC+1

7、），就得到下一條指令地址。 （2） 若當(dāng)前指令為分支或者跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則需要根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算得出跳轉(zhuǎn)地址。根據(jù)指令的不同，計(jì)算跳轉(zhuǎn)地址的方法也不一樣，具體計(jì)算方法如下： 如果是直接跳轉(zhuǎn)指令 JMP，則在下一個(gè)時(shí)鐘周期將指令中立即數(shù) imm 傳送給 PC 即可；若是由 bne 或 beq 引起的分支跳轉(zhuǎn)指令，則將 imm+PC+1 作為下一個(gè) PC 值。 故可以利用控制器單元提供的 JUMP 和 BTANCH 控制信號(hào)設(shè)計(jì)程序指針計(jì)數(shù)器 PC 模塊。若 JUMP=1，將 imm 對(duì)應(yīng)的立即數(shù)作為下一個(gè) PC 值；若 BRANCH1 并且 JUMP1，則將 imm+PC+1 作為下一個(gè) PC 值；若

8、 JUMP 和 BRANCH 均為 0，則直接將 PC+1 作為下一個(gè) PC 值。 程序指針計(jì)數(shù)器 PC 模塊設(shè)計(jì)的封裝圖見圖 2-2。 圖 2-2 程序指針計(jì)數(shù)器 PC 模塊的封裝圖程序計(jì)數(shù)器 PC 模塊信號(hào)說明： 輸入信號(hào)： BRANCH：分支跳轉(zhuǎn)控制信號(hào) JUMP：直接跳轉(zhuǎn)控制信號(hào) RESET：復(fù)位信號(hào) imm7.0：指令中的立即數(shù) CLK：時(shí)鐘信號(hào) 輸出信號(hào)： PC7.0：PC 程序指針地址 4.結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1 中給出的數(shù)據(jù)通路，以及實(shí)驗(yàn) 1 任務(wù) 2 中練習(xí)的指令編碼，描述下列指令的執(zhí)行過程, 包括控制器取得到的 op 是什么，送出什么控制信號(hào)，哪個(gè)相關(guān)的模塊在控制信號(hào)的作用下

9、工作、如何工作等。 SUB R0,R2,R3 ;R 型指令 ADDC R3,R1,R2 ;R 型指令 ANDI R2, R2, 0 ;I 型指令 BEQ R3, R2, 8 ;條件相等跳轉(zhuǎn)指令 LW R1, R2, 0x22 ;RAM 讀指令 (假設(shè) R2 寄存器內(nèi)容=0) SW R3, R1, 0x24 ;RAM 寫指令 (假設(shè) R1 寄存器內(nèi)容=0) JMP 0 ;無條件跳轉(zhuǎn)指令 5.依據(jù)數(shù)據(jù)通路的運(yùn)行機(jī)制，將設(shè)計(jì)的 ROM、RAM、ALU、控制器、PC 程序指針計(jì)數(shù)器模塊，集成為一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)系統(tǒng) A, 將任務(wù) 4 中的 7 條指令存放在 ROM 中，在仿真模式下，調(diào)試每條指令的運(yùn)行，確

10、保每條指令在集成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) A 上正確執(zhí)行。 注意：在各模塊的連接中，需根據(jù)各指令數(shù)據(jù)通路的要求增加多路選擇器等部件，避免信號(hào)相連時(shí)的沖突。三、任務(wù)完成與分析1.控制單元設(shè)計(jì)（1）代碼如下：module ctrlunit(OP,ZERO,JUMP,BRANCH,ALUC,ALUSRCB,WRITEMEM,WRITEREG,MEMTOREG,REGDES,WRFLAG);input 3:0 OP;input ZERO;output reg 2:0 ALUC;output reg JUMP,BRANCH,ALUSRCB,WRITEMEM,WRITEREG,MEMTOREG,REGDES,WRFL

11、AG;always (OP && ZERO)begincase (OP) 4'b0000:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=6;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=0;end4'b0001:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=0;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=0;end4'b0010:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB

12、=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1;end4'b0011:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=1;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1;end4'b0100:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=3;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=0;end4'b0101:beginJUMP=0;BRANCH=0;AL

13、UC=2;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1;end4'b0110:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=4;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1;end4'b0111:beginJUMP=1;BRANCH=0;ALUC=0;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;end4'b1000:beginJUMP=0

14、;BRANCH=0;ALUC=0;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;end4'b1001:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=6;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;end4'b1010:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=1;end4'b1011

15、:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=1;REGDES=0;WRFLAG=0;end4'b1100:beginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB=1;WRITEMEM=1;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;end4'b1101:beginJUMP=0;ALUC=1;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;if(ZERO) BR

16、ANCH=1;else BRANCH=0;end4'b1110:beginJUMP=0;ALUC=1;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;if(ZERO) BRANCH=0;else BRANCH=1;enddefaultbeginJUMP=0;BRANCH=0;ALUC=0;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0;endendcaseendendmodule （2）仿真波形：（3）波形分析與說明：由波形可知：（1）當(dāng)且

17、僅當(dāng)op=7時(shí)，JUMP=1；（2）當(dāng)op=13且z=1或者op=14且z=0時(shí)，BRANCH=1；（3）當(dāng)op=0,8時(shí)，ALUC=0，當(dāng)op=3,13,14時(shí)，ALUC=1，當(dāng)op=5時(shí)，ALUC=2，當(dāng)op=4時(shí)，ALUC=3，當(dāng)op=6時(shí)，ALUC=4，當(dāng)op=2,10,11,12時(shí)，ALUC=5，當(dāng)op=1,9時(shí)，ALUC=6；（4）當(dāng)op=8,9,10,11,12時(shí)，ALUSRCB=1；（5）當(dāng)op=12時(shí)，WRITEMEM=1；（6）當(dāng)op=0,1,2,3,4,5,6,8,9,10,11時(shí)，WRITEREG=1；（7）當(dāng)op=11時(shí)，MEMTOREG=1；（8）當(dāng)op=0,1,2

18、,3,4,5,6時(shí)，REGDES=1；（9）當(dāng)op=2,3,5,6,10時(shí)，WRFLAG=1；均和設(shè)計(jì)目的恰好相符。2.程序指針計(jì)數(shù)器模塊（1）代碼如下：module instrconunit(BRANCH,JUMP,CLK,RESET,imm,PC);input BRANCH,JUMP,CLK,RESET;input 7:0 imm;output reg 7:0 PC;always (posedge CLK or negedge RESET)beginif(!RESET)PC=0;elsebeginif(!BRANCH && !JUMP) PC=PC+1;else if (J

19、UMP) PC=imm;else PC=PC+imm+1;endendendmodule（2）仿真波形：（3）波形分析與說明：80ns以前，RESET=0，地址始終歸零；85ns時(shí)，CLK上升沿，此時(shí)JUMP=0，BRANCH=1，故PC=100+1=101；95ns時(shí)，CLK上升沿，此時(shí)JUMP=1，BRANCH=1，PC=100；均符合設(shè)計(jì)之初的要求。3.數(shù)據(jù)通路分析（1） SUB R0，R2，R3先是ROM模塊讀到命令3B00，然后分出OP=3，rs=2，rt=3，rd=0。OP=3控制JUMP=0;BRANCH=0;ALUC=1;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITERE

20、G=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1。由于REGDES=1，故數(shù)據(jù)選擇器會(huì)選擇rd為目的寄存器。Reg模塊取出地址2、3中的數(shù)據(jù)，通過ALU進(jìn)行減法運(yùn)算（此時(shí)由于ALUSRCB=0，被減數(shù)為rt，而不是立即數(shù)；ALUC=1控制ALU進(jìn)行不帶借位減法運(yùn)算），得到結(jié)果以后通過數(shù)據(jù)選擇器返回到reg并在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器0寄存器中，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。（2） ADDC R3，R1，R2先是ROM模塊讀到命令66C0，然后分出OP=6，rs=1，rt=2，rd=3.OP=6控制JUMP=0;BRAN

21、CH=0;ALUC=4;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=1;WRFLAG=1。REGDES=1控制目的寄存器為rd。REG模塊取出地址1,2中的數(shù)據(jù)，通過ALU進(jìn)行加法運(yùn)算（ALUSRCB=0控制被減數(shù)為rt，ALUC=4控制ALU模塊進(jìn)行帶進(jìn)位加法運(yùn)算），得到的結(jié)果通過數(shù)據(jù)選擇器返回到REG模塊在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器3號(hào)寄存器中，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。（3） ANDI R1，R1， 0先是ROM讀到命令8500，然后分出OP=8，rs=01，rt=01，

22、imm=0。OP=8控制JUMP=0;BRANCH=0;ALUC=0;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0。REGDES=0控制目的寄存器為rt。Reg模塊取出0中的數(shù)據(jù)，通過ALU和立即數(shù)進(jìn)行與運(yùn)算（ALUSRCB=1控制運(yùn)算數(shù)字為立即數(shù)，ALUC0控制ALU進(jìn)行與的操作），得到結(jié)果0返回到reg并在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器2號(hào)寄存器，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。（4） BEQ R2，R2， 8先是ROM讀到命令DE08，然后分出OP=D，rs=3

23、，rt=2，imm=8。OP=D控制JUMP=0;ALUC=1;ALUSRCB=0;WRITEMEM=0;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0。Reg模塊取出2，3中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果相等，則結(jié)果z=1，控制BRANCH=1，此時(shí)pC=PC+1+8,；如果不相等，則z=0，BRANCH=0，此時(shí)PC=pc+1.（5） LW R1，R2，0x22先是ROM讀到命令B622，然后分出OP=B，rs=2，rt=1，imm=22（H）。OP=B控制JUMP=0;BRANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB=1;WRITEMEM=0;WRITEREG=1;ME

24、MTOREG=1;REGDES=0;WRFLAG=0。REGDES=0控制目的寄存器為rt。Reg模塊取出2號(hào)寄存器中的數(shù)據(jù)，通過ALU進(jìn)行加法運(yùn)算（ALUSRCB=1控制運(yùn)算數(shù)字為立即數(shù)，ALUC=5控制ALU進(jìn)行不帶進(jìn)位加法的操作），得到的結(jié)果作為地址通過Ram模塊取出其中數(shù)據(jù)，然后在MEMTOREG=1的控制下將此數(shù)據(jù)在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器1中。同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。（6） SW R3，R1， 0x24先是rom讀到命令CD24，然后分出op=C，rs=1，rt=3，imm=24（H）。OP=C控制JUMP=0;BR

25、ANCH=0;ALUC=5;ALUSRCB=1;WRITEMEM=1;WRITEREG=0;MEMTOREG=0;REGDES=0;WRFLAG=0。Reg模塊取出1號(hào)寄存器中的數(shù)據(jù)，通過ALU模塊進(jìn)行加法運(yùn)算（ALUSRCB=1控制運(yùn)算數(shù)字為立即數(shù)，ALUC=5控制ALU進(jìn)行不帶進(jìn)位加法的操作），得到的結(jié)果作為地址在WRITEMEM=1的控制下，通過ram模塊將reg模塊取出的3號(hào)寄存器中的數(shù)據(jù)存入該地址中。同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。（7） JMP 0先是rom讀到命令7000，然后分出op=7，控制JUMP=1，imm=0此時(shí)pC直接跳到立即數(shù)

26、0所指的那個(gè)指令。4.頂層原理圖5.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A的仿真（1）仿真波形：（2）波形分析：第一個(gè)CLK上升沿，ROM模塊讀到命令3B00，然后分出OP=3，rs=2，rt=3，rd=0。OP=3控制JUMP=0; BRANCH=0; ALUC=1; ALUSRCB=0; WRITEMEM=0; WRITEREG=1; MEMTOREG=0; REGDES=1; WRFLAG=1。由于REGDES=1，故數(shù)據(jù)選擇器會(huì)選擇rd為目的寄存器。Reg模塊取出地址2、3中的數(shù)據(jù)均為0，通過ALU進(jìn)行減法運(yùn)算（此時(shí)由于ALUSRCB=0，被減數(shù)為rt，而不是立即數(shù)；ALUC=1控制ALU進(jìn)行不帶借位減法運(yùn)算）

27、，得到結(jié)果0以后通過數(shù)據(jù)選擇器返回到reg并在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器0寄存器中，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。第二個(gè)CLK上升沿，ROM模塊讀到命令66C0，然后分出OP=6，rs=1，rt=2，rd=3.OP=6控制JUMP=0; BRANCH=0; ALUC=4; ALUSRCB=0; WRITEMEM=0; WRITEREG=1; MEMTOREG=0; REGDES=1; WRFLAG=1。REGDES=1控制目的寄存器為rd。REG模塊取出地址1,2中的數(shù)據(jù)均為0，通過ALU進(jìn)行加法運(yùn)算（ALUSRCB=0控制被減數(shù)為rt

28、，ALUC=4控制ALU模塊進(jìn)行帶進(jìn)位加法運(yùn)算），得到的結(jié)果1（因?yàn)檫M(jìn)位信號(hào)為1）通過數(shù)據(jù)選擇器返回到REG模塊在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器3號(hào)寄存器中，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。第三個(gè)CLK上升沿，ROM讀到命令8500，然后分出OP=8，rs=01，rt=01，imm=0。OP=8控制JUMP=0; BRANCH=0; ALUC=0; ALUSRCB=1; WRITEMEM=0; WRITEREG=1; MEMTOREG=0; REGDES=0; WRFLAG=0。REGDES=0控制目的寄存器為rt。Reg模塊取出1中的數(shù)據(jù)0

29、，通過ALU和立即數(shù)進(jìn)行與運(yùn)算（ALUSRCB=1控制運(yùn)算數(shù)字為立即數(shù)，ALUC0控制ALU進(jìn)行與的操作），得到結(jié)果0返回到reg并在WRITEREG=1的控制下寫入目的寄存器1號(hào)寄存器，同時(shí)由于JUMP和BRANCH均為0，PC變?yōu)镻C+1，進(jìn)行下一條指令。第四個(gè)CLK上升沿，ROM讀到命令DE08，然后分出OP=D，rs=3，rt=2，imm=8。OP=D控制JUMP=0; ALUC=1; ALUSRCB=0; WRITEMEM=0; WRITEREG=0; MEMTOREG=0; REGDES=0; WRFLAG=0。Reg模塊取出2，3中數(shù)據(jù)分別為0,1不相等，則z=0，BRANCH=0，此時(shí)PC=pc+1.第五個(gè)CLK上升沿，ROM讀到命令B922，然后分出OP=B，rs=2，rt=1，imm=22（H）。OP=B控制JUMP=0; BRANCH=0; ALUC=5; ALUSRCB=1; WRITEMEM=0; WRITEREG=1; MEMTOREG=1; REG