计算机组成课设P4设计文档：模块设计与测试

计算机组成课设P4设计文档1 本文档主要介绍了计算机组成课设P4设计文档1，涵盖了模块设计、IM、Controller、GRF、ALU、DM、EXT等部分的设计和实现。下面将对这些部分进行详细的解释和分析。 模块设计是计算机组成的核心部分，包括了IM、Controller、GRF、ALU、DM、EXT等模块。每个模块都有其特定的功能和作用，共同实现计算机的运算和控制。 IM（Instruction Memory）是计算机组成的一部分，负责存储指令代码。IM模块需要初始化读入代码，并将所有代码保存到im中。out输出端口始终输出目前所执行的指令。 Controller是计算机组成的控制单元，负责控制计算机的运算和流程。Controller模块使用真值表方式判断指令的种类，并用assign方式对各个控制器输出信号进行赋值。 GRF（General Register File）是计算机组成的一部分，负责存储和管理寄存器。GRF模块需要对32个寄存器进行初始化，并用assign语句输出A1与A2号寄存器所储存的值。 ALU（Arithmetic Logic Unit）是计算机组成的一部分，负责执行算术和逻辑运算。ALU模块对指令用真值表方式进行ALU运算类型解码。 DM（Data Memory）是计算机组成的一部分，负责存储和管理数据。DM模块负责存储和管理数据，并提供数据访问接口。 EXT（Extension）是计算机组成的一部分，负责提供扩展指令。EXT模块使用2位信号表示，故可以表示4种扩展方式。 mips.v是计算机组成的Verilog代码，实现了计算机的控制和运算。CPU数据通路示意图（IFU部分有修改）展示了计算机组成的数据通路结构。 测试程序是计算机组成的测试部分，负责测试计算机的正确性。测试程序分为两部分，第一部分只用到了t系列寄存器，意在测试除jal、jr、nop以外的指令；第二部分只使用s系列和sp寄存器，意在测试jal和jr指令在递归过程中的正确性。 测试代码包括了对ori、addu、subu、beq等指令的测试，旨在验证计算机组成的正确性。