"计算机组成原理实验报告：单周期MIPS控制器设计及多周期CPU数据通路构建"

本报告主要描述了聂鸿勇在计算机组成原理课程中所完成的实验内容。该实验包括了以下几个方面的内容：设计单周期MIPS控制器、完善硬布线控制器内部逻辑、完善控制信号逻辑、构建多周期MIPS CPU数据通路、设计微程序控制器以及实现微程序的编写。该实验旨在通过实际操作和实践，加深对计算机组成原理相关知识的理解和应用。 在实验中，聂鸿勇首先完成了单周期MIPS控制器的设计。根据实验要求，他仔细研究了MIPS指令集的特点和每个指令的执行过程，然后在Verilog HDL中实现了对应的控制器。他对每个指令的控制信号进行了详细设计，并通过模拟测试确保控制器的正确性。 接着，聂鸿勇进行了硬布线控制器内部逻辑的完善工作。他在控制器内部添加了逻辑门和触发器等组件，以实现对数据通路的控制。他结合实验原理和要求，进行了合理的布线设计，并运用专业工具进行验证和调试，最终实现了控制器的功能。 在完善控制信号逻辑方面，聂鸿勇仔细研究了各个控制信号的作用和使用场景。他根据实验要求，对控制信号的产生和传递进行了详细的设计和实现。他特别关注了数据的读取和写入时机的控制，以确保CPU的正确运行和数据的准确性。 在多周期MIPS CPU数据通路的构建中，聂鸿勇根据实验要求，将多个周期的数据通路组合在一起，以实现多周期指令的执行。他仔细分析了每个周期的具体操作和数据传递过程，并进行了合理的数据通路设计和连接。通过多次调试和验证，他最终实现了多周期CPU的功能。 最后，聂鸿勇设计了微程序控制器，并实现了对应的微指令的编写。他根据实验要求，仔细研究了微指令的格式和含义，并在控制存储器中编写了相应的微程序。通过对微指令的逐条执行和测试，他验证了微程序控制器的正确性和可靠性。 综上所述，聂鸿勇在计算机组成原理课程中完成了一系列的实验内容。通过这些实验，他巩固了对计算机组成原理相关知识的理解和应用，并提高了自己的实践能力和解决实际问题的能力。此外，他还加深了对计算机硬件系统的认识，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。