minisys-单周期CPU(二)-数据通路设计

取值部件(Instruction Fetch Unit)

每条指令都有的公共操作:
取指令:M[PC]
更新PC:PC←PC+4
顺序:先取指令,再改PC的值

R型指令数据通路

非移位指令和jr

指令特点:
1.指令类型由op和funct决定;
2.R[rs],R[rt]为ALU的源操作数
3.rd为目标寄存器地址,ALU将计算结果写入目的寄存器
指令功能的RLT描述:
M[PC],PC←PC+4
R[rd]←R[rs] op R[rt]
所需部件:
1.取值部件
2.寄存器组
3.ALU
新增控制信号2个(译码后产生):
1.ALUop:ALU控制信号,用以完成多种运算
2.RegWrite:写寄存器组控制信号,用于运算结果写回
minisys-单周期CPU(二)-数据通路设计_第1张图片

jr指令

指令特点:
1.指令类型由op和funct决定
2.R[rs]为源操作数
3.将rs的值给PC,改变了PC←PC+4
指令功能的RTL描述:
M[PC]
PC←R[rs]
增加器件:
2选1数据选择器-选择PC赋PC+4还是R[rs]
新加控制信号1个
jrn-来控制刚加的2选1数据选择器选择R[rs]

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