6.9 通用寄存器 实验报告
一、实验目的:
1、了解通用寄存器组的用途及对CPU的重要性。
2、掌握通用寄存器组的设计方法。
二、实验内容:
1、通用寄存器组的作用
通用寄存器组是CPU的重要组成部分。
(1)从存储器和外部设备(除DMA方式外)取来的数据要放在通用寄存器中;
(2)向存储器和外部设备(除DMA方式外)输出的数据从通用寄存器中取出;
(3)参加算术运算和逻辑运算的数据从通用寄存器组中取出,同时通用寄存器也是运算结果的暂存地。
(4)通用寄存器组有两个读端口,负责提供进行算术逻辑单元需要的源操作数和目的操作数;有一个写端口,负责将运算结果保存到指定的寄存器内。
2、通用寄存器组功能实现
根据通用寄存器组的功能要求,一个只有四个16位寄存器的通用寄存器组的框图如下图所示:
⑴ 寄存器部分:
当reset为低电平时,将四个16位寄存器R0-R3复位为0;当寄存器的write和sel为高电平时,在时钟信号clk的上升沿将D端的输入D[15-0]写入寄存器,然后送到寄存器的输出Q[15-0]。4个寄存器的允许写信号write和外部产生的目的寄存器写信号DRWr直接相连。每个寄存器还有另一个选择信号sel,它决定哪一个寄存器进行写操作。4个寄存器的选择信号分别和2-4译码器产生的sel00、sel01、sel10、sel11相连。只有当一个寄存器被选中(sel为高电平时),才允许对该寄存器进行写操作。
⑵ 2-4译码器:
2-4译码器的输入sel[1-0]接DR[1-0],2-4译码器对2位的输入信号sel[1-0]进行2-4译码,产生4个输出sel00、sel01、sel10、sel11,分别送往4个寄存器R0、R1、R2和R3的选择端sel。
…… …… 余下全文