北邮计组TEC-8实验箱标准控制器VHDL实现

"北邮小学期的标准控制器代码是基于TEC-8实验箱设计的，不包含中断相关的指令。该代码使用VHDL语言编写，用于控制计算机组成原理中的CPU功能。控制器的主要输入包括开关(SW)、指令寄存器(IR)、三位输入信号(W1, W2, W3)以及状态信号(C, Z, CLR, T3)，输出则涉及多种控制信号，如地址寄存器增量(ARINC)、数据读写(DRW)、程序计数器操作等。代码中定义了实体（ENTITY）cpu，并设置了架构（ARCHITECTURE）cont，通过进程（PROCESS）处理各种控制逻辑。" 在这个VHDL代码中，`cpu` 实体定义了输入和输出端口，其中输入端口包括用于控制的开关 `SW`，指令的高四位 `IR`，以及三个工作信号 `W1`, `W2`, `W3`，还有状态信号 `C`, `Z`, `CLR`, `T3`。输出端口则包含了众多控制信号，用于指示不同硬件模块的行为，例如 `ARINC` 控制地址寄存器是否自增，`DRW` 控制数据存储器的读写，`LPC`, `LAR`, `LIR` 分别用于加载程序计数器、地址寄存器和指令寄存器，`LDZ` 和 `LDC` 控制零标志和进位标志的设置，`PCINC` 和 `PCADD` 指示程序计数器的递增或加法操作，`SELCTL` 控制选择器，`M` 表示内存访问，`MEMW` 为内存写操作，`STOP` 控制停止操作，`SHORT` 和 `LONG` 用于控制指令长度，`ABUS`, `SBUS`, `MBUS` 是总线控制，`S` 和 `SEL` 是四位的输出信号，用于更复杂的控制逻辑。 在架构 `cont` 中，定义了一个进程 `PROCESS`，它处理 `CLR`, `T3`, `W1`, `W2`, `W3` 的变化，初始化所有控制信号为低电平，然后根据开关 `SW` 的状态和 `W1`, `W2`, `W3` 的组合来确定 `SST0` 的值，进而激活相应的控制信号。这个过程体现了控制器如何根据输入信号来产生合适的控制信号，实现基本的计算机操作。 这段代码简化了计算机组成原理中的控制器设计，只保留了基本的控制流程，便于教学和理解。通过分析这个代码，学习者可以了解VHDL编程的基本语法，掌握控制器设计的基本思想，以及如何用硬件描述语言实现计算机系统的控制逻辑。