3-1

本次实验是完成cpu设计的剩余部分整体难度比上一次要小细心完成就能顺利通过全部测评

3-1

视图可知左侧为输入右侧为输入电路中有很多的元器件进行连接如比较器输入相等输出

1输入不相等输入

功能仿真是指不考虑器件延时和布线延时的理想情况下对源代码进行逻辑功能的验证。

由仿真波形可得对于输入状态的变化输出结果实时变化没有延迟其结果与电路设计的真值表的结果相对应。

s00

功能仿真操作简单能体现和验证实验的功能但忽略延迟的影响会使结果与实际结果有一定误

时序仿真波形

时序仿真是指在布线后进行是最接近真实器件运行的仿真它与特定的器件有关又包含了器件和布线的延时信息。

由波形可得当输入状态发生改变时输出结果并未同时改变而是有一定延迟同时由于输入状态的改变导致电路出现“冒险”导致输出结果并未与预期结果相同。

1、时序仿真可以用来验证程序在目标器件中的时序关系。

同时考虑了器件的延迟后其输出结果跟接近实际情况但是考虑的情况过多不容易操作容易产生错误。

2、时序仿真不

仅反应出输出和输入的逻辑关系同时还计算了时间的延时信息是与实际系统更接近的一种仿真结果。

不过要注意的是这个时间延时是仿真软件“估算”出来的。

时序分析

总结所有经典定时分析的结果并报告每个定时特性的最坏情况定时。

比如从

c[7]到

实际连接图中个元器件连接之间是存在时间延迟的而且不同的元器件之间的时间延迟也不相同。

2、8

视图可知左侧为输入右侧为输入电路中有很多的元器件进行连接如含有多路复用器输入信号包括控制信号

位数字信号

功能仿真是指不考虑器件延时和布线延时的理想情况下对源代码进行逻辑功能的验证。

由仿真波形可得对于输入状态的变化输出结果实时变化没有延迟其结果与电路设计的真值表的结果相对应。

时输出

功能仿真操作简单能体现和验证实验的功能但忽略延迟的影响会使结果与实际结果有一定误差。

时序仿真波形

时序仿真是指在布线后进行是最接近真实器件运行的仿真它与特定的器件有关又包含了器

件和布线的延时信息。

由波形可得当输入状态发生改变时输出结果并未同时改变而是有一定延迟同时由于输入状态的改变导致电路出现“冒险”导致输出结果并未与预期结果相同。

1、时序仿真可以用来验证程序在目标器件中的时序关系。

同时考虑了器件的延迟后其输出结果跟接近实际情况但是考虑的情况过多不容易操作容易产生错误。

2、时序仿真不

仅反应出输出和输入的逻辑关系同时还计算了时间的延时信息是与实际系统更接近的一种仿真结果。

不过要注意的是这个时间延时是仿真软件“估算”出来的。

时序分析

总结所有经典定时分析的结果并报告每个定时特性的最坏情况定时。

比如从

y[6]

实际连接图中个元器件连接之间是存在时间延迟的而且不同的元器件之间的时间延迟也不相同。

3、控制信号产生逻辑

con_signal(mova,movb,movd,movc,add,sub,jmp,jg,g,in1,out1,movi,halt,ir,sm,sm_en,ir_ld,ram_re,ram_wr,pc_ld,pc_in,reg_sr,reg_dr,reg_we,s,au_en,au_ac,gf_en,in_en,out_en,mux_s);

input

mova,movb,movc,movd,add,sub,jmp,sm,jg,g,in1,out1,movi,halt;

input

sm_en,ram_re,ir_ld,pc_in,ram_wr,pc_ld,reg_we,gf_en,in_en,out_en,mux_s,au_en;

output

sub;sm_en~halt;ir_ld~sm;ram_re(~sm)

movc

movi;ram_wrmovb;gf_ensub;pc_ldjmp

(jg

in1;in_enin1;reg_drir[3:2];out_enout1;reg_srir[1:0];if(movb)

s2b10;else

视图可知左侧为输入右侧为输入电路中有很多的元器件进行连接如与或门等输入信号包括

mova,movb,movc,movd,add,sub,jmp,sm,jg,g,in1,out1,movi,halt

ir输出信号为

时序仿真是指在布线后进行是最接近真实器件运行的仿真它与特定的器件有关又包含了器件和布线的延时信息。

由波形可得当输入状态发生改变时输出结果并未同时改变而是有一定延迟同时由于输入状态的改变导致电路出现“冒险”导致输出结果并未与预期结果相同。

结论

1、时序仿真可以用来验证程序在目标器件中的时序关系。

同时考虑了器件的延迟后其输出结果跟接近实际情况但是考虑的情况过多不容易操作容易产生错误。

2、时序仿真不

仅反应出输出和输入的逻辑关系同时还计算了时间的延时信息是与实际系统更接近的一种仿真结果。

不过要注意的是这个时间延时是仿真软件“估算”出来的。

时序分析

总结所有经典定时分析的结果并报告每个定时特性的最坏情况定时。

比如从

add

实际连接图中个元器件连接之间是存在时间延迟的而且不同的元器件之间的时间延迟也不相同。

四、思考题

1、任选一条指令介绍指令的过程、信息流动的情况以及执行时控制信号的值。

答选择

答应该去分析每一个控制信号在不同指令输入下的状态使用逻辑函数进行分析得出最后的表达式从而在

Quartus

1、从需要掌握的理论、遇到的困难、解决的办法以及经验教训等方面进行总结。

答本实验需要掌握不同指令输入下各控制信号的状态以及信号在模型机中的流动情况同时还需要了解模型机各部件的工作原理在这次实验中我遇上的最大的问题就是不太会使用时序仿真对代码进行模拟经过老师的耐心解答最终我顺利解决了这个问题并顺利完成了各板块的模拟在经验教训方面应该多使用功能仿真去对我们的代码功能进行检验同时使用时序仿真则可以让我们直观地看见电路实际的输出情况便于我们深层次的理解。