一、单周期MIPS+单级中断 1.设计模块原理 2、结论 二、多级嵌套中断(EPC硬件堆栈保存) 1、分模块对设计所用的元器件进行说明 2、设计模块原理3.结论

时间: 2023-09-09 13:04:26 浏览: 770
### 回答1: 1. 单周期 MIPS 单级中断 单周期 MIPS 是一种简化版的 MIPS 处理器,它只能在一个时钟周期内执行一条指令。单级中断是指处理器只能处理一个中断请求,并且在处理完这个中断请求后才能继续执行原来的程序。 设计模块原理: 在单周期 MIPS 处理器中,中断请求可以通过中断信号线来触发。当处理器检测到中断信号时,它会停止执行当前的指令,并跳转到中断处理程序。在中断处理程序中,处理器会保存当前的程序状态,然后执行中断处理程序。处理完中断后,处理器会恢复原来的程序状态,并继续执行原来的程序。 结论: 单周期 MIPS 单级中断能够有效地处理中断请求,但是由于它只能处理一个中断请求,因此在处理多个中断请求时可能存在问题。 2. 多级嵌套中断(EPC硬件堆栈保存) 多级嵌套中断是指处理器能够同时处理多个中断请求,并且能够按照中断请求的优先级进行排序。EPC 硬件堆栈保存是指在处理器中增加了 E ### 回答2: 一、单周期MIPS单级中断设计模块原理: 单周期MIPS单级中断是一种基于单周期MIPS架构的中断处理方式。其原理如下: 1. CPU接收到中断信号后,暂停当前指令执行,并将PC(程序计数器)中的地址存储到EPC(异常程序计数器)中,以保存当前指令的地址作为中断返回时的下一条指令地址。 2. CPU从中断向量表中获取中断处理程序的地址,将其存储到PC中,使得下一条执行的指令为中断处理程序的第一条指令。 3. 执行中断处理程序,处理中断事件。 4. 中断处理完成后,从EPC中取出之前保存的PC地址,恢复之前被中断的指令执行。 结论:单周期MIPS单级中断可以实现CPU在收到中断信号时的中断处理,通过保存和恢复指令地址的方式,保证了中断处理后能够继续执行中断前的指令序列。 二、多级嵌套中断(EPC硬件堆栈保存)设计模块原理: 多级嵌套中断是一种支持多个中断事件同时发生,并按照优先级进行处理的中断处理方式。其原理如下: 1. CPU接收到中断信号后,将当前指令的地址存储到EPC中,以保存当前指令的地址作为中断返回时的下一条指令地址。 2. 将当前中断的中断处理程序的入口地址存储到PC中,开始执行中断处理程序。 3. 在中断处理程序中,可以通过硬件堆栈保存当前中断的现场,包括PC、寄存器等信息。当新的中断发生时,可以继续将之前保存的现场信息存入硬件堆栈中,以便后续恢复。 4. 当当前中断处理完成后,从硬件堆栈中恢复上一次中断的现场,包括PC、寄存器等信息,并继续执行上一次中断被打断的指令序列。 结论:多级嵌套中断通过硬件堆栈保存中断的现场信息,可以支持多个中断事件同时发生,并按照优先级进行处理。整个中断过程是通过不断保存和恢复现场实现的。
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