基于logisim的单周期MIPS CPU电路设计

1.单周期CPU设计演示效果

先看一下具体的演示效果，再大致介绍一下这个具体的原理：前往粉色小破站几进行效果的查看

单周期MIPS CPU电路设计运行结果哔哩哔哩bilibili

2.简要介绍

参考的就是谭志虎老师的那个动手设计CPU的实验：首先我们需要去设计一下对应的指令译码的逻辑和ALU运算器对应的逻辑，这个可以参考对应的仓库的表格里面提供的内容（谭志虎老师在Gitee仓库里面的那个资料啥的）；

fig:

然后就是使用上面的这个硬布线控制器去设计我们的这个整体的数据通路，如下所示：

fig:

在这个数据通路里面，主要是下面的几个组成的部分：

• PC程序计数器，这个是存放的我们下一个需要执行的指令或者是当前执行的这个指令；
• 中间的那个A就是我们加载的冒泡排序的程序；
• 有一个蓝色的区域就是我们的冒泡排序翻译的汇编语言的具体内容；
• 单周期硬布线控制器主要就是发出控制信号，对于这个数据通路里面的使能端，读写端之类的进行控制；
• 加载冒泡排序是是ROM，也就是只读存储器；
• 右边的那个默认的是RAM，当做我们的主存进行使用的，他是可读可写的；
• ALU控制器负责的就是对于寄存器里面的数据进行计算，根据这个使能端是0，还是1进行不同的运算；
• 这个里面的MUX就是多路选择器，通过不同的控制信号，执行不同的逻辑，多次用到；
• 因为这个电路里面有的是字节编址，有的是按照字，因此需要使用移位器；