基于fpga的cpu逻辑设计.rar
基于fpga的cpu逻辑设计,58页，1.8w字包括论文，源程序，外文翻译任务书的内容：1、课题来源： cpu 的设计是《计算机组成原理》中一个很重要的内容。随着可编程逻辑器件的发展, 利用quartusii 的软件平台设计一个简单的cpu ，并下载到fpga/cpld进行验证,此cpu 所执行的指令可任意添加。通过设计深入了解计算机的各个功能部件...
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内容介绍
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58页，1.8W字
包括论文，源程序，外文翻译
任务书的内容：
1、课题来源：
CPU 的设计是《计算机组成原理》中一个很重要的内容。随着可编程逻辑器件的发展, 利用QuartusII 的软件平台设计一个简单的CPU ，并下载到FPGA/CPLD进行验证,此CPU 所执行的指令可任意添加。通过设计深入了解计算机的各个功能部件的功能及工作原理, 深入了解微程序控制器是如何控制模型机的运行,了解整机动态过程, 及理解计算机从机器指令到微指令的工作原理。
2、设计任务：
（1）完成简单CPU逻辑设计的整体方案设计
（2）完成简单CPU逻辑设计的功能设计
（3）完成简单CPU逻辑设计的仿真验证
（4）完成简单CPU逻辑设计的实际调试
（5）完成毕业设计论文的撰写（包括中英文摘要）
3、技术指标：
（1）实现取指、译码和执行的循环架构的整体运行功能
（2）设计若干条指令，并验证其运行的正确性
目录
引言 - 1 -
第1章 系统整体方案设计 - 3 -
1.1 可行方案选择与论证 - 3 -
1.1.1 CPU系统的选择 - 3 -
1.1.2 指令集类型的选择 - 4 -
第2章 系统具体设计与实现 - 5 -
2.1 CPU工作原理及工作过程 - 5 -
2.1.1 CPU的工作原理 - 5 -
2.1.2 CPU的功能及工作过程 - 6 -
2.2 CPU基本部件设计 - 7 -
2.2.1 运算器ALU - 7 -
2.2.2 比较器COMP - 7 -
2.2.3 控制器CONTROL - 8 -
2.2.4 寄存器与寄存器阵列 - 9 -
2.2.5 移位寄存器SHIFT - 10 -
2.2.6 三态寄存器 TRIREG - 11 -
2.3 顶层系统设计 - 12 -
2.3.1 顶层系统设计 - 12 -
2.3.2 顶层结构的VHDL设计 - 13 -
2.3.3存储器初始化文件RAM_16.mif - 14 -
2.4 CPU的时序仿真与实现 - 15 -
第3章 指令系统的设计 - 16 -
3.1 指令格式 - 16 -
3.1.1 单字指令 - 16 -
3.1.2 双字指令 - 16 -
3.2 指令操作码 - 17 -
3.2.1 CPU执行指令步骤及其方式 - 17 -
第4章 性能测试与分析 - 19 -
4.1运算器ALU的仿真与分析 - 19 -
4.2比较器COMP的仿真与分析 - 20 -
4.3控制器CONTROL的仿真分析 - 20 -
4.4寄存器与寄存器阵列的仿真分析 - 27 -
4.5移位寄存器SHIFT的仿真分析 - 27 -
4.6三态寄存器 TRIREG的仿真分析 - 28 -
结论 - 29 -
致谢 - 30 -
参考文献 - 31 -
附录 - 33 -
包括论文，源程序，外文翻译
任务书的内容：
1、课题来源：
CPU 的设计是《计算机组成原理》中一个很重要的内容。随着可编程逻辑器件的发展, 利用QuartusII 的软件平台设计一个简单的CPU ，并下载到FPGA/CPLD进行验证,此CPU 所执行的指令可任意添加。通过设计深入了解计算机的各个功能部件的功能及工作原理, 深入了解微程序控制器是如何控制模型机的运行,了解整机动态过程, 及理解计算机从机器指令到微指令的工作原理。
2、设计任务：
（1）完成简单CPU逻辑设计的整体方案设计
（2）完成简单CPU逻辑设计的功能设计
（3）完成简单CPU逻辑设计的仿真验证
（4）完成简单CPU逻辑设计的实际调试
（5）完成毕业设计论文的撰写（包括中英文摘要）
3、技术指标：
（1）实现取指、译码和执行的循环架构的整体运行功能
（2）设计若干条指令，并验证其运行的正确性
目录
引言 - 1 -
第1章 系统整体方案设计 - 3 -
1.1 可行方案选择与论证 - 3 -
1.1.1 CPU系统的选择 - 3 -
1.1.2 指令集类型的选择 - 4 -
第2章 系统具体设计与实现 - 5 -
2.1 CPU工作原理及工作过程 - 5 -
2.1.1 CPU的工作原理 - 5 -
2.1.2 CPU的功能及工作过程 - 6 -
2.2 CPU基本部件设计 - 7 -
2.2.1 运算器ALU - 7 -
2.2.2 比较器COMP - 7 -
2.2.3 控制器CONTROL - 8 -
2.2.4 寄存器与寄存器阵列 - 9 -
2.2.5 移位寄存器SHIFT - 10 -
2.2.6 三态寄存器 TRIREG - 11 -
2.3 顶层系统设计 - 12 -
2.3.1 顶层系统设计 - 12 -
2.3.2 顶层结构的VHDL设计 - 13 -
2.3.3存储器初始化文件RAM_16.mif - 14 -
2.4 CPU的时序仿真与实现 - 15 -
第3章 指令系统的设计 - 16 -
3.1 指令格式 - 16 -
3.1.1 单字指令 - 16 -
3.1.2 双字指令 - 16 -
3.2 指令操作码 - 17 -
3.2.1 CPU执行指令步骤及其方式 - 17 -
第4章 性能测试与分析 - 19 -
4.1运算器ALU的仿真与分析 - 19 -
4.2比较器COMP的仿真与分析 - 20 -
4.3控制器CONTROL的仿真分析 - 20 -
4.4寄存器与寄存器阵列的仿真分析 - 27 -
4.5移位寄存器SHIFT的仿真分析 - 27 -
4.6三态寄存器 TRIREG的仿真分析 - 28 -
结论 - 29 -
致谢 - 30 -
参考文献 - 31 -
附录 - 33 -
