计组-头歌-控制器设计实验（Logisim）_mips微命令生成电路

第1关：MIPS32指令译码器设计

【实验目的】 本实践项目内容为设计图1中的控制器（CU）功能部件。

【系统结构图】 MIPS32CPU系统的一种实现实例的结构图如图1所示。  

【设计任务】 本实践项目利用Logisim设计，一共有两关: 第一关： 增量设计指令译码器，在已设计完成6条MIPS指令（add,sw,addi,beq,j,syscall）译码逻辑的基础上增加5条指令（or,jr,ori,lui,jal）的译码逻辑； 第二关： 增量设计第一关中增加的4条指令的微命令生成逻辑。 Logisim程序链接为：Logisim2.15.0.2。 本实训项目两个关卡均使用Controller.circ框架文件，下载方式为：控制器设计实验的代码区右击，选择downfile选项下载到你事先规划好的文件夹，接下来就可以在Logisim中打开此框架文件，按要求进行设计。

任务描述

本关任务： 查询表1，增量设计5条MIPS32指令（or、jr、ori、lui、jal）的指令译码器。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握： 1.使用Logisim设计译码器； 2.电路图设计方法； 3.MIPS32指令格式及指令功能。

设计原理

MIPS32指令的3种格式如图1所示。

图1：MIPS指令的3种格式示意图

部分指令列表如表1所示。

表1 MIPS32指令列表

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题解：

废话不多说，直接上logisim图

根据任务描述本关任务： 查询表1，增量设计5条MIPS32指令（or、jr、ori、lui、jal）的指令译码器，只需要完成五条指令的绘制，直接从表1中获取信息进行操作即可

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第2关：MIPS32微命令生成电路设计

任务描述

本关任务： 1.根据表1MIPS32指令列表和表2MIPS32运算器功能表，依次确定第一关中添加的5条MIPS32指令（or、jr、ori、lui、jal）对应的微命令，填入表3中。 2.根据表3，在logisim软件中打开成功通关第一关的Controller.circ文件，在“微命令生成电路”子电路中增量设计微命令生成逻辑。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握： 1.使用Logisim增量设计微命令生成电路； 2.电路图设计方法； 3.MIPS32指令格式及指令功能； 4.MIPS32指令微命令生成逻辑。

设计原理

MIPS32指令的3种格式如图1所示。

图1：MIPS指令的3种格式示意图 部分指令列表如表1所示。 表1 MIPS32指令列表

本题只需要看表2表3即可

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题解

根据表二连接ALUOP，根据表三连接其他的（例如ImmtoB之类的）

对于本题目，我只是堪堪做出，具体讲解没有，请看结果图理解

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希望有大佬对题目进行讲解，做出来但是不太懂，写文章只是插个眼方便以后回顾。

如有问题请指出，感谢（对您有帮助请点个赞再走吧！！！）

我的成果：

控制器logisim文件（可以点击此处下载，或者使用下面链接下载文件.circ）

链接: https://pan.baidu.com/s/1YOf5Kjk5MVL67IJDgU4OTA

提取码: pbp4