1、007，是直接寻址方式，最后是执行阶段，007-044-047-072-000，将结果mov到内存里。2、立即寻址，寄存器0761 5678 MOV #5678H，R1018-007，是寄存器寻址方式，最后是执行阶段，007-046-000，将结果mov到寄存器里。由GRS可以看出最终结果由0000变成了5678。4、设计中遇到的问题及解决办法 才开始的时候，对软件的应用不是很熟悉，遇到一些麻烦，在同学的帮助下，解决了软件应用问题。第二天 运算指令的微程序设计与调试 设计并调试运算指令的微程序。二、运算指令微程序入口地址指令助记符指 令 编 码入口地址（H）FEDCBA987654321MOV
2、 src, dst源地址码目的地址码044ADD src, dst048ADDC src, dst04CSUB src, dst050SUBB src, dst054CMP src, dst058AND src, dst05COR src, dst060XOR src, dst064TEST src, dst068INC dst0A4DEC dst0A8NOT dst0AC三、运算类指令微程序微地址（H）微指令（H）微命令BMNA注释007OPXXX指令执行入口TRoe, ADD, Sce, PSWce06FADD98B0006FTRoe,ADDC,SV,PSWceADDC98F0006FTR
3、oe,SUB,SV,PSWceSUB00000E70070存结果Soe,GRSce000ALU运算，结果送寄存器071Soe,DRce072结果送存储器DRoe,ARoe,WR四、测试程序、数据及运行结果ADD运算00020761 56780B61 F000ADD #F000, R1 从微地址可以看出，第一阶段先是取第一条指令（MOV #5678H，R1）001-在GRS可以看出由0000变成了5678。第二阶段先是取第二条指令（ADD #F000, R1）001-048-04F-070-000，是ADD运算，结果存放在寄存器GRS中，可以看出结果为4678，并且产生进位，SZOC=0001，
4、正确。五、设计中遇到的问题及解决办法 指令的入口地址开始时没看懂，在同学的点拨下明白了。再是写微程序阶段，完成微程序的输入后，输入时由于不太仔细有一些错误，经过调试发现并改正了错误。经过对每条运算的测试，一些结果不对，在自己的一步一步的查找中，通过和同学的微程序的对照，一一弄懂并改正了。第三天 CPU硬件的初级设计与验证一、设计目标 在运算器实验的基础上对硬件进行扩充，建立初级CPU的数据通路，构造一个只支持运算指令的初级CPU。二、硬件设计1、PC模块设计（加上适当注释）module PC（d,q,n_reset,clk,ce,PCinc）; input 15:0 d; input n_re
5、set,clk,ce; input PCinc; output 15:0 q; reg 15:0 data; always （posedge clk or negedge n_reset） begin if （!n_reset） data = 0; else if （ce） data = d; else if（PCinc） data = data+1; end assign q = data;endmodule2、IR模块设计module IR #（ parameter DATAWIDTH=16） （input wire DATAWIDTH-1:0 d, input wire clk, inp
6、ut wire ce, input n_reset, output reg DATAWIDTH-1:0 q）;always（posedge clk or negedge n_reset） begin q = 0; q = d;endDR:module DR #（0 data_IB, input wire DATAWIDTH-1:0 data_DB, input wire DRce_IB, input wire DRce_DB, if（! q=0; else if（DRce_IB） q=data_IB; else if（DRce_DB） q=data_DB;3、顶层模块设计（自己增加的设计部分）
7、TRTR寄存器的实例化R #（DATAWIDTH） TR（.q（TR_out）,.d（IB）,.clk（clock）,.ce（TRce）,.n_reset（n_reset）;buffer #（DATAWIDTH） reg_buffer（.q（IB）, .d（TR_out）, .oe（TRoe）; ARAR寄存器的实例化R #（DATAWIDTH） AR（.q（AR_out）,.d（IB）,.clk（clock）,.ce（ARce）,.n_reset（n_reset）;buffer #（ADDRWIDTH） AR_AB（.q（AB）, .d（AR_out）, .oe（ARoe_AB）;buffe
8、r #（ADDRWIDTH） AR_IB（.q（IB）, .d（AR_out）, .oe（ARoe_IB）;IRIR寄存器的实例化R #（DATAWIDTH） IR（.q（IR_out）,.d（IB）,.clk（clock）,.ce（IRce）,.n_reset（n_reset）;PCPC PC（.d（IB）, .q（PC_out）, .n_reset（n_reset）, .clk（clock）, .ce（PCce）, .PCinc（PCinc）;buffer #（DATAWIDTH） PC_buffer（.q（IB）, .d（PC_out）, .oe（PCoe）;DRDR #（DATAWID
9、TH） DR（.q（DR_out）, .data_IB（IB）, .data_DB（DB）, .clk（clock）, .DRce_IB（DRce_IB）, .DRce_DB（DRce_DB）, .n_reset（n_reset）;buffer #（DATAWIDTH） DR_DB（.q（DB）, .d（DR_out）, .oe（DRoe_DB）;buffer #（DATAWIDTH） DR_IB（.q（IB）, .d（DR_out）, .oe（DRoe_IB）;三、验证结果和第二天的一样，说明硬件扩充正确。四、设计中遇到的问题及解决办法 在写TR,AR,IR的实例化代码时，没注意是用寄存器模
10、块R实例化得到的，经过报错和仔细看书后，发现了问题，成功改正过来了。完成程序运行出了问题，经过查找发现是DR模块出了问题，if（!n_reset）q=0;else if（DRce_IB）q=data_IB;else if（DRce_DB）q=data_DB;这一句被我写成了if（!else q=data_DB。第四天 为CPU扩充转移指令一、设计要求 在初级CPU的基础上进行功能扩充，使其支持转移类指令二、硬件uAG模块设计（自己修改的设计部分，加上适当注释）3d3:uAGout = NA8:1,BM3_uAR0; 3,根据条件转移指令操作码PSW的ZF,OF,SF,CF状态标志决定微地址第四
11、天 always（SZOC, IR） begin case（IR7:6） 条件转移类指令 2b00: Flag_MUX=SZOC0; 2b01:=SZOC1; b10:=SZOC2; b11:=SZOC3; default:Flag_MUX第三阶段，进入JC指令，因为C=1，有进位，所以条件满足，执行的是075-077-000，正确。 程序中误将赋值符号=写成了=, 被同学发现，及时修改，并成功得到解决。第五天 为CPU扩充移位指令 在前面的CPU的基础上扩充硬件，使其支持移位指令。1、SHIFTER模块设计wire data_lsb; wire data_ data_lsb = 1b0 ;
12、assign data_ case （SL, SR） 3 q = d0; q = d15; default:q = Cout; endcase3、IR_DECODE模块设计（自己增加修改的设计部分）2BM4_uA003再是取目的操作数，006-01B-092-06F-070，执行SAR指令。由下一条指令可以看出结果变成了03B0，为右移后的结果，正确。 在实例化两个四选一多路器时，给data_lsb,data_reset）; parameter DATAWIDTH=16; output DATAWIDTH-1: input DATAWIDTH-1: input clk,ce,n_reset;
13、reg DATAWIDTH-1:always （posedge clk or negedge n_reset）if （!n_reset） q =16 h003F; 当复位信号有效时，SP的输出为03Felse if （ce） 当使能信号有效时，输出就是输入的内容q = d; end2、顶层模块设计（自己增加修改的设计部分）SP #（DATAWIDTH） SP（.d（IB）, .q（SP_out）, .clk（clock）, .ce（SPce）, .n_reset（n_reset）;buffer #（DATAWIDTH） SP_IB（.q（IB）,.d（SP_out）,.oe（SPoe）;三、P
14、USH、POP、CALL、RET指令微程序的设计PUSH（堆栈指令）0C0F43000C1SPoe,Ace,SV0C1取sp62B300C2Soe,DEC,SV,DRce0C2Sp-17C0800C3Soe, SPce, ARce0C3Sp-1后的地址DRoe, ARoe, WR将内容写入sp-1所指向的内存中POP（压栈指令）0C8B00000C9ARoe, TRce0C9将目标地址先存放在暂存器中F40800CASPoe, ARce, Ace0CA取sp 027610CBRD, ARoe, DRce, INC,SV0CB读出sp所指向的内容，sp-1800800CCTRoe, ARce0C
15、C取目标地址7C052000ARoe,DRoe,WR,Soe,SPce将sp中的内容写入目标地址CALL（子程序调用指令）0D0F40000D1SPoe, Ace0D1栈顶单元减一，并保存原PC内容B2B000D2DEC,SV, ARoe, TRce0D27C0800D3Soe,ARce,SPce0D3将sp-1送入SP和AR中200300D4PCoe,DRce0D4将PC内容放入DRARoe,DRoe,WR,TRoe,PCce写入栈顶单元RET（返回指令）03CF408003D03D03FDRoe, PCce0407C000000Soe, SPce031A 0004PUSH 0004H007，是直接寻址方式，最后是执行阶段，0C0-0C1-0C2-0C3-000，执行PUSH指令。DR中为0004H里的内容5EE2。同时可以看出SP始终为3F。PUSH指令正确。POP（压栈指令） 033A 0008HPOP 0004H007，是直接寻址方式，最后是执行阶段，0C8-0C9-0CA-0CB-0CC-000，执行POP指令。SP减一变为3E。在内存中可以看出，0008H中的内容变成了0004H中的内容5EE2。POP指令执行正确。
