《系统硬件综合设计》课程设计报告中，主要涵盖了计算机系统硬件设计的几个关键部分，包括PCF（程序计数器）的设计、Instruction Memory模块、Control模块以及Register模块。以下是这些部分的详细说明：
1. PCF（程序计数器）部分：
程序计数器是CPU中的一个重要组成部分，它负责存储当前执行指令的地址。在这个设计中，PCF在每个时钟上升沿更新，根据上一时刻的PCSrcM来判断是否执行分支指令。如果分支条件满足，PCF会被设置为PCBranchM；否则，PCF会递增4，指向下一个指令地址。此外，对于J类跳转指令，设计了一个特定的OpCode（"000010"），将立即数左移两位，相当于乘以4，得到目标地址。在实现过程中，遇到了PCF作为多个模块输入的冲突问题，通过在顶层模块中对PCF进行处理，将输出分为PCFout和PCFnext，解决了这个问题。
2. Instruction Memory模块：
Instruction Memory用于存储程序的机器指令。初始时，使用`$readmemh`函数加载二进制文件"instruction"的内容到InstMem中。每当PCF（ImemRdAddr）改变，就从内存中读取对应地址的指令，分配给Control、SignExtend和Register模块。
3. Control模块：
Control模块解析从Instruction Memory接收的指令，提取OpCode和Funct字段，然后根据这些字段生成控制信号，如RegDstD、ALUSrcD、MemtoRegD、RegWriteD、BranchD和ALUOp。这些信号指导后续操作，例如数据流向、ALU操作等。同时，Control模块还会结合OpCode、ALUOp和Funct的组合来确定ALU的具体操作，如加法、比较等，输出ALUControlD信号给ALU模块。
4. Register模块：
Register模块包含了寄存器文件的实现，用于存储和读写数据。使用`$readmemh`加载预定义的寄存器初始值。在时钟的下降沿，如果RegWrite为1，则将RegWrAddr指定的寄存器写入RegWrData的值。Register模块还提供RegARdData，这是根据需要读取的寄存器地址返回的数据。
整个设计展示了计算机系统硬件设计的基本思路，从指令的获取、解析到执行，每个模块都承担了特定的任务，共同构成了一台能够执行指令的简单计算机系统。这个过程涉及到硬件描述语言（如Verilog或VHDL）的使用，以及硬件设计中的时序控制和数据流动管理。
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