Com sys lab/control unit that works with registers

มาจาก com sys lab

ใช้เทมเพลตใหม่ ในแบบฝึกหัดนี้ control unit จะเชื่อมโยงกับส่วนอื่น ๆ ซับซ้อนขึ้น อ่าน instruction set ของ CPU ได้ที่นี่

หมายเหตุ มีการแก้ op-code format ของ ADD และ SUB (เพื่อไม่ให้ชนกับ NOP = 0x00)

Load to $0, Store from $0

ให้แก้ส่วน control unit ให้รองรับคำสั่ง LDA และ STA

เพื่อทดสอบการออกแบบ control unit ในส่วนนี้เราจะใช้โค้ดในการเตรียมค่า register และคำสั่งใน instruction memory ดังด้านล่าง

  // set register $1 = 1
  reg.set(1,1);

  // set instruction memory
  rom.set(0,0x11);   // ADD $1     $0 = 1
  rom.set(1,0x8b);   // STA $3     $3 = 1
  rom.set(2,0x19);   // SUB $1     $0 = 0
  rom.set(3,0x13);   // ADD $3     $0 = 1
  rom.set(4,0x13);   // ADD $3     $0 = 2
  rom.set(5,0x8c);   // STA $4     $4 = 2
  rom.set(6,0x14);   // ADD $4     $0 = 4
  rom.set(7,0x19);   // SUB $1     $0 = 3
  rom.set(8,0x8d);   // STA $5     $5 = 3
  rom.set(9,0x84);   // LDA $4     $0 = 2
  rom.set(10,0x1d);  // SUB $5     $0 = -1 = 0x0f
  rom.set(11,0x8c);  // STA $4     $4 = 0xf

ตัวอย่าง signal การทำงานดูด้านล่าง (ในการทดสอบ สังเกตว่าเราสามารถไล่การทำงานจาก regw0 และ dataw0 เพื่อดูลำดับการเขียนค่าลงใน register file ได้)

Unconditional short jump

ให้แก้ส่วน control unit ให้รองรับคำสั่ง JMP

เพื่อทดสอบการออกแบบ control unit ในส่วนนี้เราจะใช้โค้ดในการเตรียมค่า register และคำสั่งใน instruction memory ดังด้านล่าง

  // set register $1 = 1
  reg.set(1,1);

  // set instruction memory

  rom.set(0,0x11);   // ADD $1     $0 = 1
  rom.set(1,0xc3);   // JMP 3      PC = 4
  rom.set(2,0x19);   // SUB $1     
  rom.set(3,0x89);   // STA $1     
  rom.set(4,0x11);   // ADD $1     $0 = 2,3,4,...
  rom.set(5,0xcf);   // JMP -1     PC = 4

ตัวอย่าง signal การทำงานดูด้านล่าง (ในการทดสอบ สังเกตว่าเราสามารถไล่การทำงานจาก inst_addr, regw0, และ dataw0 เพื่อดูลำดับการเขียนค่าลงใน register file ได้)

Jump if zero และ NOP

ให้แก้ส่วน control unit ให้รองรับคำสั่ง NOP และ JZ

เพื่อทดสอบการออกแบบ control unit ในส่วนนี้เราจะใช้โค้ดในการเตรียมค่า register และคำสั่งใน instruction memory ดังด้านล่าง

ตัวอย่าง signal การทำงานดูด้านล่าง (ในการทดสอบ สังเกตว่าเราสามารถไล่การทำงานจาก inst_addr, regw0, และ dataw0 เพื่อดูลำดับการเขียนค่าลงใน register file ได้)