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MIPS微处理器设计实验要求1
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2022-08-03
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模块类型实验样例(说明:黄色部分为选做内容,其余为必做)模块定义数据存储同步(时钟上升沿)输入\输出数据存储器 DataRAM,容量为 2n*m (示例代码 S
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实
验
类
型
模块
类型
实验样例(说明:黄色部分为选做内容,其余为必做) 模块定义
单
模
块
数据
存储
器
同步(时钟上升沿)输入\输出数据存储器 DataRAM,容量为 2
n
*m (示例代码 SyncRAM.v)
输入引脚:地址线 Addr (位宽 n)、输入数据线 DataIn(位宽 m),写控制信号 MemWR(高电平写入,低电平输出),同步时钟 Clk
输出引脚:数据输出 DataOut(位宽 m,具有保持功能)
示例文件:SyncRAM.v
Addr
MemWR
DataOut
DataIn
n
m
m
SyncRAM
Clk
仿真激励:(仿真激励文件 SyncRAM_sim.v)
实例化 32 个存储单元,所有存储单元初始值都为 0
产生如下激励波形:时钟周期为 10ns,
仿真输入输出正确波形:(DataIn,DataOut 都为十进制数)输入信号的名称带黄点,其余为输出,判断正误依据——输出信号是否一致
module
SyncRAM(Addr,
DataIn, MemWR,
Clk, DataOut);
parameter
n=5,m=32;
endmodule
同步(时钟上升沿)输入\异步输出数据存储器 DataRAM,容量为 2
n
*m (示例代码 DataRAM.v)
输入引脚:地址线 Addr (位宽 n)、输入数据线 DataIn(位宽 m),写控制信号 MemWR(高电平有效),同步时钟 Clk
输出引脚:数据输出 DataOut(位宽 m,具有保持功能)
module
DataRAM(Addr,
DataIn, MemWR,
Clk
,
Data
O
ut
);
示例文件:DataRAM.v
Addr
MemWR
DataOut
DataIn
n
m
m
DataRAM
Clk
仿真激励:(仿真激励文件 dataram_sim.v)
实例化 32 个存储单元,所有存储单元初始值都为 0
产生如下激励波形:时钟周期为 10ns,
仿真输入输出正确波形:(DataIn,DataOut 都为十进制数)
parameter
n=5,m=32;
endmodule
异步输入输出数据存储器 DataRAM,容量为 2
n
*m
输入引脚:地址线 Addr (位宽 n)、输入数据线 DataIn(位宽 m),写控制信号 MemWR(上升沿有效),
输出引脚:数据输出 DataOut(位宽 m,具有保持功能)
示例文件:AsyncRAM.v
module
AsyncRAM(Addr
, DataIn,
MemWR,
MemRD,
DataOut);
parameter
n=5,m=32;
Addr
MemWR
DataOut
DataIn
n
m
m
AsyncRAM
仿真激励:(仿真激励文件 AsyncRAM_sim.v)
产生激励波形:
输入输出正确波形:(DataIn,DataOut 都显示为十进制数)
endmodule
指令
存储
器
同步(时钟上升沿)输出指令存储器 InstrROM,容量为 2
n
*32
输入引脚:地址线 Addr (位宽 n)、同步时钟 Clk
输出引脚:指令 Instr(位宽 32,具有保持功能)
示例文件:InstrROM.v
Addr
Instr
n
32
InstrROM
Clk
仿真激励:
实例化 32 个存储单元,每个存储单元的初始值为其地址*4
产生如下仿真激励波形:(仿真激励文件 instrrom_sim.v)时钟周期为 10ns
module
InstrROM (Addr,
Clk, Instr);
parameter n=5;
endmodule
输入输出正确波形:
异步输出指令存储器 InstrROM,容量为 2
n
*32
输入引脚:地址线 Addr (位宽 n)
输出引脚:指令 Instr(位宽 32)
示例文件:AsyncROM.v
Addr
Instr
n
32
AsyncROM
仿真激励:(仿真激励文件 AsynROM_sim.v)实例化 32 个存储单元,每个存储单元的初始值为其地址*4
产生激励波形:
输入输出正确波形:
module
AsyncROM
(Addr, Instr);
parameter n=5;
endmodule
寄存
器文
件
同步输入\异步输出寄存器文件 RegFile,容量为 32*32,且编号为 0 的寄存器取值恒为 0
输入引脚:Rs 寄存器编号 RsAddr (位宽 5)、Rt 寄存器编号 RtAddr (位宽 5),写寄存器编号 WrAddr((位宽 5))输入数据线 DataIn(位宽
32),写控制信号 RegWr(高电平有效),同步时钟 Clk
输出引脚:Rs 寄存器数据 RsData(位宽 32),Rt 寄存器数据 RtData(位宽 32)
示例文件:RegFile.v
module RegFile
(RsAddr, RtAddr,
WrAddr, DataIn,
RegWr,Clk,
RsData, RtData);
endmodule
RsAddr
RtAddr
WrAddr
RegWR
RsData
RtData
DataIn
5
5
5
32
32
32
RegFile
Clk
仿真激励:(仿真激励文件 regfile_sim.v)
所有寄存器初始值为 0,
产生如图所示仿真激励波形:
输入输出正确波形:所有多位宽数据都为 10 进制数
异步输入输出寄存器文件 RegFile,容量为 32*32,且编号为 0 的寄存器取值恒为 0 ,异步复位信号 Reset 高电平有效
输入引脚:Rs 寄存器编号 RsAddr (位宽 5)、Rt 寄存器编号 RtAddr (位宽 5),写寄存器编号 WrAddr((位宽 5))输入数据线 DataIn(位宽
32),写控制信号 RegWr(上升沿有效写入)
module
AsyncRegFile
(RsAddr, RtAddr,
Wr
A
ddr
,
Data
I
n
,
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大禹倒杯茶
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