MIPS auf Xilinx FPGA

[davidvajda.de]

Dies ist der einfachste MIPS



Er hat den Pipeline-Datenpfad nicht. Die Fernuni Hagen, stellt ihn ebenso vor, nur der Stil, beim zeichnen, ist etwas anders. Das hier, ist was ich auswendig gelernt habe, über diesen Mips.

Steuereinheit:

1. Befehlsdekodierer
2. Funktionsdekodierer

Befehlsdekodierer:

1. Code: Alles auswählen

   MemtoReg

2. Code: Alles auswählen

   MemWrite

3. Code: Alles auswählen

   Branch

4. Code: Alles auswählen

   ALUSrc

5. Code: Alles auswählen

   RegDst

6. Code: Alles auswählen

   RegWrite

7. Code: Alles auswählen

   ALUOp

Funktionsdekodierer: ALU Operation: 3 Bit

Funktionsdekodierer:

1. Ausgang: ALU Operation: 3 Bit
2. Eingang: Func - vom Befehl - 6 Bit
3. Eingang: ALUOp, 2 Bit vom Befehlsdekodierer

Code: Alles auswählen

Befehlsdekodierer
Funktionsdekodierer
Registersatz
ALU 
Datenspeicher 
Befehlsspeicher
Befehlszähler
Vorzeichenerweiterungseinheit
4 x MUX 
1 x AND 
2 x Addierer
1 x Bit Shifter 

• Befehlsdekodierer:

  1. Code: Alles auswählen

     MemtoReg

  2. Code: Alles auswählen

     MemWrite

  3. Code: Alles auswählen

     Branch

  4. Code: Alles auswählen

     ALUSrc

  5. Code: Alles auswählen

     RegDst

  6. Code: Alles auswählen

     RegWrite

  7. Code: Alles auswählen

     ALUOp

• Funktionsdekodierer:

  1. Code: Alles auswählen

     Func

  2. Code: Alles auswählen

     ALUOp

  3. Code: Alles auswählen

     ALU Operation

• Registersatz:

  • Code: Alles auswählen

    Lese-Register 1

  • Code: Alles auswählen

    Lese-Register 2

  • Code: Alles auswählen

    Schreiberegister

  • Code: Alles auswählen

    Schreibedaten

  • Code: Alles auswählen

    WE

  • Code: Alles auswählen

    Lese-Daten 1

  • Code: Alles auswählen

    Lese-Daten 2

• ALU:

  • Code: Alles auswählen

    ALU-Ergebnis

  • Code: Alles auswählen

    Null

• AND:
  • PCSrc
• Datenspeicher:

  • Code: Alles auswählen

     Addresse 

  • Code: Alles auswählen

     Schreibedaten 

  • Code: Alles auswählen

     WE 

  • Code: Alles auswählen

     Lesedaten 

  Befehlsspeicher:

  • Code: Alles auswählen

     Leseaddresse 

  • Code: Alles auswählen

     Lesedaten 

  Befehlszähler:

  • Code: Alles auswählen

     PC (t+1) 

  • Code: Alles auswählen

     PC (t) 

Code: Alles auswählen

ALUOp       Func            ALU Operanden 
00          X               010 - add 
X1          X               110 - sub 
1X          100000 - add    010 - add 
1X          100010 - sub    110 - sub 
1X          100100 - and    000 - and 
1X          100101 - or     001 - or
1X          101010 - slt    111 - set les than 
 

Code: Alles auswählen

        Op-Code Reg-Write   Reg-Dst     ALU-Src     Branch  Mem-Write   Mem-toReg   ALU-Op
R-Typ   000000  1           1           0           0       0           0           10
lw      100011  1           0           1           0       0           1           00
sw      101011  0           X           1           0       1           X           00
beq     000100  0           X           0           1       0           X           01