資料介紹
一、設(shè)計(jì)思想
1、本設(shè)計(jì)采用微代碼控制單元。
2、設(shè)計(jì)分成幾個(gè)部分:狀態(tài)信號的產(chǎn)生、加法器、外部存儲(chǔ)器和各功能模塊。
3、設(shè)計(jì)的輸入信號為:時(shí)鐘輸入、復(fù)位信號。
4、為了驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性,寫了一個(gè)外部存儲(chǔ)器的代碼。但是只寫了 16個(gè)存儲(chǔ)單元。
5、NNend 相當(dāng)于一個(gè)結(jié)果為負(fù)時(shí)的跳轉(zhuǎn)信號。它用來檢測兩個(gè)操作數(shù)相減的結(jié)果,若為負(fù)數(shù),則它被置 1,并跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)地址中。
6、本設(shè)計(jì)一共有三個(gè)時(shí)鐘,clk、PH1、PH2。Clk 的周期是其它兩個(gè)時(shí)鐘信號的兩倍。Clk 信號作為狀態(tài)信號的時(shí)鐘。PH2 作為各個(gè)寄存器的時(shí)鐘信號。PH1 作為控制外部存儲(chǔ)器讀寫的時(shí)鐘。
7、加法器采用組合邏輯的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。對 A、B 兩條總線的操作不受時(shí)鐘控制 。寄存器有 PC、R、Z、N、MDR、MAR。為這幾個(gè)寄存器寫數(shù)據(jù)均在 PH2 的上升沿。對外部存儲(chǔ)器的讀寫操作在 PH1 的上升沿。
8、外部存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)分別為
“00000000”, “00001001”, “00001010”,“00000010”, “00001011”, “00000111”,
“00001001”, “00000011”, “00000000”, “00001001”, “00001100”, “00001010”,
“00000011”, “00000011”, “00000011”,“00000011”
仿真結(jié)果
1、在狀態(tài) 0,PCOUT 有效,PC 的值 00000001 即刻輸出到總線 BUS_A 上,并被傳輸?shù)郊臃ㄆ鞯囊粋€(gè)輸入端,此時(shí) COMP 為 0,故加法器的另一端為 0,且 cin 為 0 ,加法器的輸出依然為 PC 的值,并被送到 BUS_B 上,然后在 PH2 的上升沿,MARIN有效,PC 的值寫進(jìn) MAR,并在 PH1 的上升沿把 00000001 中的第一個(gè)操作數(shù)的地址 00001001 寫進(jìn) MDR 中。
2、在狀態(tài) 1,由于 MDROUT 控制信號有效,第一個(gè)操作數(shù)的地址 00001001 被送到總線 BUS_A 上,由于 MARIN 有效,故在時(shí)鐘 PH2 的上升沿,第一個(gè)操作數(shù)的地址送入地址寄存器 MAR 中。在時(shí)鐘 PH1 的上升沿,由于 rd1 信號為 1,故存儲(chǔ)器輸出的值為第一個(gè)操作數(shù) 00001011。
3、在狀態(tài) 2,由于 MDROUT 控制信號有效,第一個(gè)操作數(shù) 00001011 被送到總線BUS_A 上,在時(shí)鐘 PH2 的上升沿,由于 RIN 信號有效,故第一個(gè)操作數(shù)被送進(jìn)寄存器 R 中。
4、在狀態(tài) 3,由于 PCOUT 為 1,故 PC 的值被送到總線 BUS_A 上,由于 COMP 為 0而 CIN 為 1,故 PC 加 1 后送到總線 BUS_B 上;在時(shí)鐘 PH2 的上升沿,由于 MARIN有效,故 PC+1 即 00000010 被送入地址寄存器 MAR。在時(shí)鐘 PH1 的上升沿,由于rd1 信號有效,故存儲(chǔ)器輸出的值為第二個(gè)操作數(shù)的地址 00001010.
5、在狀態(tài) 4,由于 MDROUT 為 1,第二個(gè)操作數(shù)的地址被送到總線 BUS_A 上,在時(shí)鐘 PH2 的上升沿,由于 MARIN 信號有效,故第二個(gè)操作數(shù)的地址被 00001010送入地址寄存器 MAR 中。在時(shí)鐘 PH1 的上升沿,由于 rd1 信號有效,故存儲(chǔ)器的輸出值為第二個(gè)操作數(shù) 00001100.
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