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文檔簡介
1、熟悉并掌握MIPS32CPU掌握用VerilogHDLVHDL語言來設計一個MIPS32CPU組成的字長為 32 位的 ARM32 CPU 中所用的寄存器組。二實驗原理（背景知識 “, ).三實驗器材/環(huán)【硬件器材】電腦，Alter公司的DE2-70開發(fā)板CycloneII 系列EP2C70F896C6【環(huán)境】quartus 器組的設計，并在Quartus （MIPS寄存器的要求設計AlteraDE2-70 AlteraDE2-115 開發(fā)板實現。用Verilog HDL語言或VHDL語言編寫一個由37個寄存器組成的字長為32位的ARM32位中所用的寄存器組（Thumb寄存器暫不考慮并在Qua
2、rtus AlteraDE2-70或AlteraDE115加點，并將電纜與計算機相連VerilogHDLVHDL語言編寫一個MIPS32CPU MIPS32(inputinput 4:0 Rd_addr,input Clk,Rd_write_en, output 31:0Rs_out, reg/當Rd_write_en=1時，即可結束實驗 if(Rd_write_en = 0&Rd_addr!=0 ) if(Rd_Byte_w_en3 = 0)RRd_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_Byte_w_en2 = 0)RRd_addr23:16=Rd_in23:16; if(
3、Rd_Byte_w_en1 = 0)RRd_addr15:8=Rd_in15:8; if(Rd_Byte_w_en0 = 0)RRd_addr7:0=/將寫入指定寄存器的數據出來： assignRs_out31:0RRs_addr31:0; assign Rt_out 31:0 = R Rt_addr 31:0; project_2( input input 3:0Rd_Byte_w_en, input 3:0 Rd_addr,input3:0output 3:0Rs_out, reg3:0Rif(Rd_write_en = 0 ) RRd_addr3=Rd_in3; if(Rd_Byte_w
4、_en2 = 0)RRd_addr2=Rd_in2; if(Rd_Byte_w_en1 = 0)RRd_addr1=Rd_in1; if(Rd_Byte_w_en0 = 0)RRd_addr0=0&Rn_w_addr=15) if(Rn_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rn_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rn_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rn_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0=0&R
5、d_w_addr=15) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn
6、_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= 8 & Rn_w_addr = 15)if(Rd_byte_w_en3=0)mem_fiqRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_fiqRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_fiqRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_
7、fiqRn_w_addr7:0= 13 & Rn_w_addr = 15)if(Rd_byte_w_en3=0)mem_fiqRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_fiqRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_fiqRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_fiqRn_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24;
8、 if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7:0= 8 & Rd_w_addr = 15)if(Rd_byte_w_en3=0)mem_fiqRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_fiqRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_fiqRd_w_addr1
9、5:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_fiqRd_w_addr7:0= 13 & Rd_w_addr = 15)if(Rd_byte_w_en3=0)mem_fiqRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_fiqRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_fiqRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_fiqRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=12) if(Rd_b
10、yte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8 = Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0 = Rn_in7:0;if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_irqRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_irqR
11、n_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_irqRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_irqRn_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0
12、=0) memRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_irqRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_irqRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_irqRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_irqRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn
13、_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_irqRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_irqRn_w_addr23:16=Rn_in
14、23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_irqRn_w_addr15:8 = Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_irqRn_w_addr7:0 =0&Rd_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7
15、:0= Rd_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_irqRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_irqRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_irqRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_irqRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; 5b10011: /SVC mode if (SPSR_write_en=0) SPSR_
16、svc=0&Rn_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en1=0)mem_svcRn_w_addr15:8 =Rn_in15:8; if
17、(Rd_byte_w_en0=0) mem_svcRn_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en1=0)me
18、m_svcRd_w_addr15:8 =Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_svcRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn
19、_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en1=0)mem_svcRn_w_addr15:8 =Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_svcRn_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8 = Rd_in15:8;if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_add
20、r7:0if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en1=0)mem_svcRd_w_addr15:8 =Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_svcRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; 5b10111: /ABT mode if (SPSR_write_en=0) SPSR_abt=0&Rn_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16;
21、 if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_abtRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_abtRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_abtRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w
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23、_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_abtRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14
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25、n7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en1=0)mem_abtRd_w_addr15:8 =Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_abtRd_w_addr7:0 = Rd_in7:0;5b11011: /UND mode if (SPSR_write_en=0) SPSR_und=0&Rn_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:1
26、6; if (Rd_byte_w_en1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_undRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_undRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_undRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte
27、_w_en0=0) mem_undRn_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=12) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_undRd_
28、w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_undRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_undRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_undRd_w_addr7:0=0&Rn_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en
29、1=0) memRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRn_w_addr7:0= Rn_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_undRn_w_addr31:24=Rn_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_undRn_w_addr23:16=Rn_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_undRn_w_addr15:8=Rn_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_undRn
30、_w_addr7:0=0&Rd_w_addr=7) if(Rd_byte_w_en3=0)memRd_w_addr31:24=Rd_in31:24; if(Rd_byte_w_en2=0)memRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) memRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) memRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; if(Rn_w_addr=13|Rn_w_addr=14) if(Rd_byte_w_en3=0)mem_undRd_w_addr31:24=Rd_in31:
31、24; if(Rd_byte_w_en2=0)mem_undRd_w_addr23:16=Rd_in23:16; if (Rd_byte_w_en1=0) mem_undRd_w_addr15:8=Rd_in15:8; if (Rd_byte_w_en0=0) mem_undRd_w_addr7:0= Rd_in7:0; CPSR_out=Mode_out=CPSR4:0; PC_out = mem15; case (CPSR_in4:0) Rn_out = memRn_r_addr; Rd_out = memRd_r_addr; Rs_out = memRs_r_addr;SPSR_out=
32、0&Rn_r_addr=7) Rn_out = 8 & Rn_r_addr = 14)Rn_out = 13 & Rn_r_addr = 14)Rn_out =0&Rd_r_addr=7) Rd_out = 8 & Rd_r_addr = 14)Rd_out = 13 & Rd_r_addr = 14)Rd_out =0&Rm_r_addr=7) Rm_out = 8 & Rm_r_addr = 14)Rm_out = 13 & Rm_r_addr = 14)Rm_out =0&Rs_r_addr=7) Rs_out = 8 & Rs_r_addr = 14)Rs_out = 13 & Rs_
33、r_addr = 14)Rs_out = mem_fiqRs_r_addr;SPSR_out=if(Rn_r_addr=13|Rn_r_addr=14) Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 12)Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 7)Rn_out = memRn_r_addr;if(Rd_r_addr=13|Rd_r_addr=14) Rd_out = 0 & Rd_r_addr = 12)Rd_out = 0 & Rd_r_addr = 7)Rd_out = memRd_r_addr;if(Rm_r_addr=13|Rm_r_addr=14) Rm_out =
34、0 & Rm_r_addr = 12)Rm_out = 0 & Rm_r_addr = 7)Rm_out = memRm_r_addr;if(Rs_r_addr=13|Rs_r_addr=14) Rs_out = 0 & Rs_r_addr = 12)Rs_out = 0 & Rs_r_addr = 7)Rs_out = memRs_r_addr;SPSR_out=if(Rn_r_addr=13|Rn_r_addr=14) Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 12)Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 7)Rn_out = memRn_r_addr;if(Rd_r_a
35、ddr=13|Rd_r_addr=14) Rd_out = 0 & Rd_r_addr = 12)Rd_out = 0 & Rd_r_addr = 7)Rd_out = memRd_r_addr;if(Rm_r_addr=13|Rm_r_addr=14) Rm_out = 0 & Rm_r_addr = 12)Rm_out = 0 & Rm_r_addr = 7)Rm_out = memRm_r_addr;if(Rs_r_addr=13|Rs_r_addr=14) Rs_out = 0 & Rs_r_addr = 12)Rs_out = 0 & Rs_r_addr = 7)Rs_out = memRs_r_addr;SPSR_out=if(Rn_r_addr=13|Rn_r_addr=14) Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 12)Rn_out = 0 & Rn_r_addr = 7)Rn_out = memRn_r_addr;if(Rd_r_addr=13|Rd_r_addr=14) Rd_ou
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