使用verilog设计单周期CPU的基本模块IM,module im(instruction,pc); output [31:0] instruction; input [31:0] pc; reg [31:0] ins_memory[1023:0]; //4k指令存储器 说明:im模块的输入pc为32位,但指令存储器只有4kB大小,所以取指令时只取pc的低12位作为地址。
时间: 2024-03-31 14:38:36 浏览: 205
变长指令周期CPU设计.zip
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好的,我理解了你的问题。下面是一个简单的单周期CPU的IM模块的Verilog代码实现,它包含一个4KB的指令存储器和一个用于处理地址的地址解码器:
```verilog
module IM (
input [31:0] pc,
output [31:0] instruction
);
reg [31:0] ins_memory [1023:0];
reg [11:0] address;
initial begin
// 初始化指令存储器
//$readmemh("program.hex", ins_memory);
end
always @(*) begin
address = pc[11:0];
instruction = ins_memory[address];
end
endmodule
```
这个IM模块包含一个输入端口pc和一个输出端口instruction。pc是一个32位的地址,但是我们只需要使用它的低12位来寻址指令存储器。因此,我们使用一个11位的地址解码器来从pc中提取地址。address寻址指令存储器,然后将结果存储在instruction中。指令存储器ins_memory有1024个32位的寄存器,每个寄存器存储一个指令。在这个例子中,我们使用$readmemh从一个HEX文件中读取指令,并将它们存储在ins_memory中。如果你想使用不同的指令,只需要替换program.hex文件即可。
注意,这个IM模块是一个组合逻辑电路,因为它没有时钟输入。当输入的pc或指令存储器中的数据发生变化时,它会立即更新输出instruction。
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