Project3Logisim完成单周期处理器开发实验报告一．总体设计二．模块定义（1）IFU（2）GPR（3）ALU（4）EXT（5）DM（6）Controller四．控制器设计单周期真值表FuncOpaddRegDstALUSrcMemtoRegRegWriteMemWritenPC_selExtOp100000000000sub100100X100010000000ori0101000001101lw0111000100011swX1X0100N/A000100beqX0X001X001111lui01X2001100100XALUctrAddSubtractOrAddAddSubtractX五．测试要求16.测试程序lui$t0,0x0004lui$t1,0x0008ori$t3,$zero,0x00002000sw$t0,4($t3)sw$t0,8($t3)loop:add$t2,$t2,$t1lw$t4,4($t3)lui$t5,0x0004sub$t7,$t6,$t5add$t0,$t0,$t5add$t6,$t6,$t0beq$t0,$t1,loopadd$t0,$t0,$t5lui$v0,0x0001lui$v1,0x0002add$v0,$v0,$v1add$v1,$v0,$v1ori$a0,$v0,0xffffsub$a1,$a0,0x0000ffffloop2:sub$a2,$v1,$v0add$a1,$a2,$a1beq$a1,$v1,loop2机器码：3c080004010d402010a3fffdMARS模拟结果：3c0900083c020001340b20003c030002ad6800040043102001495020004318208d6c00043444ffff3c0d00043c01000001cd78223421ffff010d40200081282201c87020006230221109fff900c52820#lui测试程序要实现：立即数0x0004加载至t0寄存器的高位#lui测试程序要实现：立即数0x0008加载至t1寄存器的高位#ori测试程序要实现：zero寄存器中的内容与立即数0x00002000进行或运算，储存在t3寄存器中#sw测试程序要实现：把t0寄存器中值（1Word），存储到t3的值再加上偏移量4,所指向的RAM中#sw测试程序要实现：把t0寄存器中值（1Word），存储到t3的值再加上偏移量8,所指向的RAM中#add测试程序要实现：t1寄存器中的值加上t2寄存器中的值后存到t2寄存器中#lw测试程序要实现：把t3寄存器的值+4当作地址读取存储器中的值存入t4#lui测试程序要实现：立即数0x0004加载至t5寄存器的高位#sub测试程序要实现：t6寄存器中的值减去t5寄存器中的值后存到t7寄存器中#sub测试程序要实现：t0寄存器中的值减去t5寄存器中的值后存到t0寄存器中#add测试程序要实现：t6寄存器中的值加上t0后存到t6寄存器中#beq测试程序要实现：判断t0的值和t1的值是否相等，相等转loop#add测试程序要实现：t0寄存器中的值加上t5后存到t0寄存器中#lui测试程序要实现：立即数0x0001加载至v0寄存器的高位#lui测试程序要实现：立即数0x0002加载至v1寄存器的高位#add测试程序要实现：v0寄存器中的值加上v1后存到v0寄存器中#add测试程序要实现：v0寄存器中的值加上v1后存到v1寄存器中#ori测试程序要实现：v0寄存器中的内容与立即数0xffff进行或运算，储存在a0寄存器中#sub测试程序要实现：a0寄存器中的值减去立即数0x0000ffff后存到a1寄存器中#sub测试程序要实现：v1寄存器中的值减去v0中的值后存到a2寄存器中#add测试程序要实现：a2寄存器中的值加上a1后存到a1寄存器中#beq测试程序要实现：判断a1的值和v1的值是否相等，相等转loop2Logism：GPR:DM:六、问答18.对于Figure5、Figure6中的与或阵列来说，1个3输入与门最终转化为2个2输入与门，1个4输入与门最终转化为3个2输入与门，依次类推。或阵列也类似计算。那么a)请给出采用Figure5、Figure6中的方法设计的每个控制信号所对应的2输入与门、2输入或门、非门的数量。19.2输入与门2输入或门非门RegDstRegWriteALUsrcPCsrcMemWriteMemReadMemtoRegExtOpALUctr[1]ALUctr[0]17322055551510211430000212101055233439a)请与第17项对比，你更喜欢哪种设计方法。为什么第一种的每个控制信号都需要对其分配单独的与门、或门，因为它是直接对op、func的12位或6位信号的逻辑表达式，所以没有针对性并且浪费元件。而第二种是先把op、func变成相应的指令信号，再由指令信号生成控制信号。当一种指令对应多种控制信号为1时，不必再对每个信号再单独为这个指令分配与门，而可以共用这个指令的信号，再添加或门就可以了。
