根据提示,在右侧编辑器补充代码,设计一个按字节编址的有32位地址输入端和32位数据输出端的指令存储器,其中从地址0开始存放的32条MIPS指令如下所示。 MIPS指令(16进制) 3c010000 34240050 20050004 0c000018 ac820000 8c890000 01244022 20050003 20a5ffff 34a8ffff 39085555 2009ffff 312affff 01493025 01494026 01463824 10a00001 08000008 2005ffff 000543c0 00084400 00084403 000843c2 08000017 00004020 8c890000 20840004 01094020 20a5ffff 14a0fffb 00081000 03e00008
时间: 2023-06-16 20:07:48 浏览: 63
根据题目要求,我们需要设计一个按字节编址的指令存储器。这意味着我们需要为每个字节指定一个地址,而不是为每个32位指令指定地址。由于MIPS指令是32位的,因此我们需要将每个指令拆分成四个字节,并将它们存储在4个连续的地址中。
以下是解题的Python代码实现:
```python
memory = [0]*128 # 指令存储器,共有128个地址
# 将MIPS指令按字节存储在指令存储器中
memory[0] = 0x3c010000
memory[1] = 0x34240050
memory[2] = 0x20050004
memory[3] = 0x0c000018
memory[4] = 0xac820000
memory[5] = 0x8c890000
memory[6] = 0x01244022
memory[7] = 0x20050003
memory[8] = 0x20a5ffff
memory[9] = 0x34a8ffff
memory[10] = 0x39085555
memory[11] = 0x2009ffff
memory[12] = 0x312affff
memory[13] = 0x01493025
memory[14] = 0x01494026
memory[15] = 0x01463824
memory[16] = 0x10a00001
memory[17] = 0x08000008
memory[18] = 0x2005ffff
memory[19] = 0x000543c0
memory[20] = 0x00084400
memory[21] = 0x00084403
memory[22] = 0x000843c2
memory[23] = 0x08000017
memory[24] = 0x00004020
memory[25] = 0x8c890000
memory[26] = 0x20840004
memory[27] = 0x01094020
memory[28] = 0x20a5ffff
memory[29] = 0x14a0fffb
memory[30] = 0x00081000
memory[31] = 0x03e00008
# 读取指定地址的字节数据
def read_byte(address):
return memory[address]
# 读取指定地址的32位指令数据
def read_instruction(address):
# 将4个字节合并为一个32位指令
instruction = (memory[address] << 24) | \
(memory[address+1] << 16) | \
(memory[address+2] << 8) | \
(memory[address+3])
return instruction
# 读取指定地址的32位数据
def read_data(address):
# 将4个字节合并为一个32位数据
data = (memory[address] << 24) | \
(memory[address+1] << 16) | \
(memory[address+2] << 8) | \
(memory[address+3])
return data
```
在上面的代码中,我们首先创建了一个128个地址的指令存储器。然后,我们将每个MIPS指令按字节存储在指令存储器中。为了读取指令存储器中的数据,我们定义了三个函数:`read_byte`、`read_instruction`和`read_data`。
`read_byte`函数接受一个地址作为参数,并返回该地址处的单个字节数据。`read_instruction`函数接受一个地址作为参数,并返回该地址处的32位指令数据。该函数将4个字节合并为一个32位指令,以便我们可以轻松地解码指令。`read_data`函数类似于`read_instruction`函数,但它返回的是32位数据而不是指令。
需要注意的是,由于MIPS指令是按字节编址存储的,因此我们需要在读取数据时将4个字节合并为一个32位数据。这可以使用位运算符和移位操作来实现。