"微处理器实验报告-吕志恒-基于RV32I指令集的汇编器设计与实现"

微处理器实验报告-吕志恒-2016080107191 一、RV32I 的汇编器 1. 设计思路： 在设计汇编器时，我的思路是将指令用一个vector数据结构进行映射，每个元素包含指令的名称、类型和16进制表示。为了实现这一思路，我先用map建立起指令名称到对应元素的映射关系，然后将map存入vector中。使用vector的原因是查询复杂度较低且可以有效节省空间的使用。接下来，我将映射得到的指令转换成机器可识别的二进制表示。在实现过程中，我主要使用了std::map和std::vector这两种数据结构。 2. 汇编器架构： 我的汇编器主要由以下几个部分组成： - main函数：用于读取测试的指令。 - helper函数：负责将指令拆分成若干部分，方便后续的转换操作。 - assembler函数：负责将指令转换成二进制形式。 - instruction_set函数：负责维护一个映射表，并提供查询功能。 3. 关键代码说明： （1）建立映射表： 我在实现汇编器时，首先建立了一个映射表，用于将指令名称映射到相应的元素。这里是部分代码： ``` std::map<std::string, std::pair<std::string, std::string>> instruction_set = { {"add", std::make_pair("R-type", "0000000")}, {"sub", std::make_pair("R-type", "0000001")}, // ... }; ``` （2）分离指令： 我使用了helper函数来帮助我将指令按照一定的规则进行拆分，便于后续的转换操作。函数的返回值是一个包含拆分后指令不同部分的结构体。 4. 运行结果： 我在Windows 7的CODEBLOCK环境下进行了运行测试，运行结果如下： .. 5. 遇到的问题： 在实验过程中，我遇到了一些问题。其中最大的问题是如何将指令正确地转换成对应的二进制表示。为了解决这个问题，我参考了一些资料，并与同学进行了讨论。最终我成功解决了这个问题。 6. 实验心得： 通过本次实验，我深入了解了RV32I的汇编器的设计和实现方法。我熟悉了使用std::map和std::vector这两种数据结构，并掌握了将指令转换成二进制表示的技巧。通过编写这个汇编器，我不仅加深了对微处理器的理解，还锻炼了自己的编程能力。在今后的学习和工作中，我将继续努力学习微处理器相关知识，不断提升自己的技能水平。 总结： 本次实验中，我成功设计并实现了RV32I的汇编器。通过建立映射表和使用相应的函数，我将输入的指令转换成了对应的二进制表示。在实验过程中，我遇到了一些问题，但通过与同学的讨论和查阅资料，我成功解决了这些问题。通过本次实验，我不仅加深了对微处理器的理解，还提高了自己的编程能力。我相信这次实验对我的学习和工作都有着积极的影响，我将继续努力学习并提升自己的能力。