请将上述内容转换成芯片并完成第三题
时间: 2024-12-16 14:18:50 浏览: 5
要将上述内容转换为芯片设计,并完成第三题(存储 `inBookNum * inBookPri` 到 RAM),可以按照以下步骤进行:
### 芯片设计概述
#### 1. **Load Data to Registers (任务1)**
- **输入**:
- `inBookID` (16位)
- `inBookNum` (16位)
- **输出**:
- `outBookID` (16位)
- `outBookNum` (16位)
- `outBookPri` (16位)
- `outTotalVal` (16位)
#### 2. **Store Data to RAM (任务2)**
- **输入**:
- `store` (1位)
- `address` (3位)
- **输出**:
- `outBookID` (16位)
- `outBookNum` (16位)
- `outBookPri` (16位)
- `outTotalVal` (16位)
#### 3. **Store inBookNum * inBookPri to RAM (任务3)**
- **输入**:
- `inBookNum` (16位)
- `inBookPri` (16位)
- `outBookID` (16位)
- `outBookNum` (16位)
- `outBookPri` (16位)
- `outTotalVal` (16位)
### 第三题详细设计
#### 1. **计算 `inBookNum * inBookPri`**
- 使用一个乘法器(Multiplier)来计算 `inBookNum` 和 `inBookPri` 的乘积。
- 乘法器的输入是 `inBookNum` 和 `inBookPri`,输出是 `totalValue`。
#### 2. **存储 `totalValue` 到 RAM**
- 将计算得到的 `totalValue` 存储到指定地址的 RAM 中。
- 使用 `store` 信号和 `address` 来控制数据的存储位置。
#### 3. **输出结果**
- 根据当前的 `address` 显示对应的 `outBookID`、`outBookNum`、`outBookPri` 和 `outTotalVal`。
### HDL 实现
假设我们使用 Nand2Tetris 工具集中的 HDL 语言来实现这个芯片。
#### 1. **定义乘法器**
```hdl
// Multiplier.hdl
CHIP Multiplier {
IN inBookNum[16], inBookPri[16];
OUT totalValue[16];
PARTS:
// 使用内置的乘法器
Mult(x=inBookNum, y=inBookPri, z=totalValue);
}
```
#### 2. **定义主芯片**
```hdl
// CW.hdl
CHIP CW {
IN inBookID[16], inBookNum[16], inBookPri[16], load, store, address[3];
OUT outBookID[16], outBookNum[16], outBookPri[16], outTotalVal[16];
PARTS:
// 寄存器
Register(in=inBookID, load=load, out=outBookID);
Register(in=inBookNum, load=load, out=outBookNum);
Register(in=inBookPri, load=load, out=outBookPri);
// 计算总值
Multiplier(inBookNum=inBookNum, inBookPri=inBookPri, totalValue=totalValue);
// RAM
RAM8(in=totalValue, load=store, address=address, out=outRAMValue);
// 输出总值
Mux16(a=outRAMValue, b=0, sel=!store, out=outTotalVal);
}
```
### 解释
1. **寄存器**:用于存储 `inBookID`、`inBookNum` 和 `inBookPri`。
2. **乘法器**:计算 `inBookNum` 和 `inBookPri` 的乘积。
3. **RAM**:将计算得到的 `totalValue` 存储到指定地址。
4. **多路选择器**:当 `store` 为 0 时,输出 `outRAMValue`;否则输出 0。
### 提交文件
- **CW.hdl**:主芯片文件。
- **Multiplier.hdl**:乘法器芯片文件。
- **readme.txt**(可选):说明文件,包含任何必要的说明或注意事项。
将这些文件压缩成一个 ZIP 文件,命名为 `YOURSTUDENTID_YOURNAME.zip`,并在 Moodle 上提交。
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