实验室研究与探索
實驗室研究與探索
실험실연구여탐색
LAABORATORY REESEARCH AND EXPLORATION
2015年
4期
86-91
,共6页
高艳%富坤%罗淑贞%李钦%耿跃华
高豔%富坤%囉淑貞%李欽%耿躍華
고염%부곤%라숙정%리흠%경약화
模型机%FPGA%组合逻辑控制器%指令系统%计算机组成原理
模型機%FPGA%組閤邏輯控製器%指令繫統%計算機組成原理
모형궤%FPGA%조합라집공제기%지령계통%계산궤조성원리
model machine%FPGA%combinational logic controller%instruction system%computer composition principle
目前的模型机控制器大多采用微程序控制方式,而组合逻辑控制方式执行速度较快,在精简指令系统中被广泛应用.本文采用QuartusⅡ和Cyclone FPGA构建模型机的组合逻辑控制器.首先,通过设计模型机的指令系统、指令流程、控制信号等,列出各控制信号的逻辑表达式,并对逻辑表达式进行化简;其次,通过QuartusⅡ软件,利用原理图输入法设计组合逻辑控制器的指令译码器和组合逻辑电路模块,并搭配好各自的时序电路,形成完整的模型机控制器;最后把编译好的原理图文件下载到Altera DE2实验板上进行验证.此设计应用了可编程逻辑器件,提高了指令的执行速度,增强了设计的灵活性,且将该控制器与运算器等部件搭建,形成完整的模型机应用于计算机组成原理课程的实验教学中,能很好地提高学生的思维能力和动手能力.
目前的模型機控製器大多採用微程序控製方式,而組閤邏輯控製方式執行速度較快,在精簡指令繫統中被廣汎應用.本文採用QuartusⅡ和Cyclone FPGA構建模型機的組閤邏輯控製器.首先,通過設計模型機的指令繫統、指令流程、控製信號等,列齣各控製信號的邏輯錶達式,併對邏輯錶達式進行化簡;其次,通過QuartusⅡ軟件,利用原理圖輸入法設計組閤邏輯控製器的指令譯碼器和組閤邏輯電路模塊,併搭配好各自的時序電路,形成完整的模型機控製器;最後把編譯好的原理圖文件下載到Altera DE2實驗闆上進行驗證.此設計應用瞭可編程邏輯器件,提高瞭指令的執行速度,增彊瞭設計的靈活性,且將該控製器與運算器等部件搭建,形成完整的模型機應用于計算機組成原理課程的實驗教學中,能很好地提高學生的思維能力和動手能力.
목전적모형궤공제기대다채용미정서공제방식,이조합라집공제방식집행속도교쾌,재정간지령계통중피엄범응용.본문채용QuartusⅡ화Cyclone FPGA구건모형궤적조합라집공제기.수선,통과설계모형궤적지령계통、지령류정、공제신호등,렬출각공제신호적라집표체식,병대라집표체식진행화간;기차,통과QuartusⅡ연건,이용원리도수입법설계조합라집공제기적지령역마기화조합라집전로모괴,병탑배호각자적시서전로,형성완정적모형궤공제기;최후파편역호적원리도문건하재도Altera DE2실험판상진행험증.차설계응용료가편정라집기건,제고료지령적집행속도,증강료설계적령활성,차장해공제기여운산기등부건탑건,형성완정적모형궤응용우계산궤조성원리과정적실험교학중,능흔호지제고학생적사유능력화동수능력.
