计算机组成实验 5：Logisim 单周期 CPU

#作业

我保留的实验材料中没有单独题目文档。课程介绍把对应阶段描述为“完成支持 7 条指令的单周期 CPU 设计”；我的具体提交以 单周期CPU.circ 为准，我不根据测试工具反推额外指令要求。

实验要求

根据课程介绍中能够确认的要求：在 Logisim 中完成一个支持 7 条指令的单周期 CPU。源目录还保存了寄存器堆、两组汇编测试、机器码文件和第三方评测工具。

查看我提交的内容与实现结构

我提交的主文件 单周期CPU.circ 包含以下电路：

子电路文件中可确认的职责或接口
IFU指令取得与 PC；接口包含 instr、pc、pc4
NPC下一条 PC；接口包含 npc、jump、Branch
IS指令字段拆分
GRF通用寄存器堆；接口包含读数据、写地址与 RegWrite
DM数据存储器；接口包含 MemAddr、MemWriteData、MemRead
ALU32 位运算；接口包含 aluop、result、equal
EXT16 位立即数扩展至 32 位；接口包含 imm16、extop
Controller由 opcode、func 产生控制信号
OPCODE_AND、FUNC_AND、OR控制器内部组合逻辑

同目录还包含：

  • GRF/GRF.circ
  • CPU调试用/TestForCPU1.asm、TestForCPU2.asm
  • func.hex、wheadfun1.hex、wheadfun2.hex
  • 一套外部 P3_judge 调试工具

评测工具 README 标明其用途是导出 Logisim 结果、对拍电路输出，以及把汇编交给 MARS 作为参考模型。该工具不是我提交的 CPU 主文件的一部分，我没有把它的功能算作实验要求。

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