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,12,13,14
jmp
15
nop
1
10
0
14
beq
15
bne
1
0
bge
1
bgt
2
ble
3
blt
10,11,14
jmp
다음은 PC calculation unit에 대한 연산이다.
opcode[7]
opcode[6:5]
opcode[4]
opcode[3:0]
instruction
0
10
0
14,15
pc_poff
1
0,1,2,3,10,14
pc_poff
11,12,13
pc_s
15
nop
1
0
14,15
pc_poff
1
0,1,2,3,10,14
pc_poff
11
pc_off
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두 18종류이므로, 32bit 32to1MUX를 이용하여 결과값을 최종 output인 'result'에 저장한다. 이 때 MUX의 input은 위에서 연산의 각 결과값들로 저장한 'op@(@는 숫자)'가 되고, 19번째 input부터는 의미가 없으므로 trash[0], 즉 0으로 두었다. MUX의 select bit은 inpu
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를 재배치해주는 모듈로, 단순히 16to1 MUX를 4번 사용하면 되는 간단한 모듈이다. 참고 자료의 데이터 순서에 따라 input을 입력해주면 된다.
다음은 수정된 Branch Handler(이하 BH)의 코딩 소스이다.
주석에 나타내었듯이 flags의 최상위 bit는 zero, 중
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우)
OP[1:0]
OP[2]
00
01
11
10
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
Boolean algebra formulation으로 나타내면
OP[0]' OP[1] + OP[0] OP[2]
각 Boolean algebra formulation은 NOT, AND, OR 게이트를 이용하여 구현할 수 있다.
실험에 대비하여 실제 코딩을 해 보았다.
Boolean algebra formulation을 각 게이
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gn sum[31] = p[31] ^ c[31];
assign c_out = c[32];
endmodule
기본적으로 위의 내용과 비슷하다. sum[num]은 p[num]의 값과 캐리(c[num])를 더한 값의 출력임을 보여주고 있다.
c_out은 최상위 자릿수에서 발생하는 캐리값이다.
모든 실행이 끝나면, endmodule 키워드로
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위 16bits를 결정한다.
C = 0인 경우, 'wire P'의 값이 output Sum의 상위 16bits가 되고,
C = 1인 경우, 'wire Q'의 값이 output Sum의 상위 16bits가 된다.
MUX 'm1'은, 'wire C'의 값을 판별하여 알맞은 전체 연산의 carry out을 결정한다.
C = 0인 경우, 'Z[0]'의 값이 output C
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p값에 따른 output branch값의 Karnaugh map은 위에 나타내었다.
이제 이 Karnaugh map을 Boolean algebra formulation로 나타내면 다음과 같다.
flags = 00(0)의 경우 : op[1] op[2]' + op[0] op[1] + op[0]' op[1]' op[2]
flags = 01(1)의 경우 : op[0]
flags = 10(2)의 경우 : op[0]' op[1] + op[0] o
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output은 5bit alu_op이다. inst가 위의 표에서 나타낸 opcode이다.
assign문 이전에 선언된 5bit의 각 wire는 ALU 각 연산의 op이다. 참고 자료에서 예시로 나와 있던 모듈에서는 `define 문을 써서 이 값들을 정의했으나, 여기서는 assign문을 통해 그 값들을 지
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속 변화하도록 만들어 주기 위해 필요하다. NOT게이트는 write신호의 처리 부분이다. write가 0이 되면 곧바로 rdy_x가 1이 되어야 하므로, NOT게이트를 이용하여 구현하였다. D flip-flop은 앞에서 구한 rdy_x의 다음 상태인 rdy_x_next를 D로 받아, Q' 데이터
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1_gpr, write1_spr, write2_gpr, write2_spr의 할당이다. 참고 자료에 나와 있는 것처럼, 각각 mw_ctrl_word의 [9]bit와 [4]bit를 select bit으로 하여 알맞은 값을 선택하게 된다.
마지막은 wadd1, wadd2 값의 할당이다. assign문을 이용하여 간단하게 할당할 수 있다.
위
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