第２部 シングルサイクルRISCプロセッサの設計 サポートページ

指導書

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第1週：シングルサイクル RISC プロセッサの設計「導入編」・「基礎編」

• 第１章 はじめに
  • コンピュータの標準的な構成
  • 命令セット・アーキテクチャ
  • 命令セット・アーキテクチャの実現方式
• 第２章 シングルサイクル RISC プロセッサの設計「導入編」
  • 設計するプロセッサの概要
  • 設計環境の準備
    • EDAツール環境設定ファイル（csh用） cadsetup.csh.altera
  • 実験用コンピュータの構成
  • 実験の流れ
  • 未完成なプロセッサの概要
  • 各実験の作業手順
• 第３章 シングルサイクル RISC プロセッサの設計「基礎編」
  • マシン・コードの動作実験 1-1（ディスプレイへの文字出力）
    • ディスプレイに文字 ’B’ を1つ表示する MIPS マシン・コード print_B.bin
    • 未完成なプロセッサの Verilog HDL 記述一式 mips_de2-115.tar.gz （個別のソースファイル：cpu.v, main_ctrl.v）
    • 実験1-1のプロセッサのブロック図（指導書p.20:図7）
  • プロセッサの追加設計 1（addiu 命令，sw命令）と動作実験 1-2
    • addiu 命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.23:図8）
    • sw 命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.27:図9）

第2週：シングルサイクル RISC プロセッサの設計「中級編」

• 第４章 シングルサイクル RISC プロセッサの設計「中級編」
  • マシン・コードの動作実験 2-1（ディスプレイへの繰り返し文字出力 1）
    • ディスプレイに文字 ’B’ を繰り返し表示する MIPS マシン・コード print_B_while.bin
    • 実験2-1のプロセッサのブロック図（指導書p.34:図11）
  • プロセッサの追加設計 2 と動作実験 2-2
    • j 命令のためのジャンプ・セレクト・モジュールを含むプロセッサ内のブロック図（指導書p.36:図12）
    • j 命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.19:図13）
  • C クロスコンパイラを用いたマシン・コード生成と実験3
    • print_B.bin の C 言語ソースファイル print_B.c
  • Cプログラムの動作実験 4-1（ディスプレイへの繰り返し文字出力 2）
    • ディスプレイに61種類の文字を表示するCプログラム print_all_char.c
    • 実験4-1のプロセッサのブロック図（指導書p.45:図17）
  • プロセッサの追加設計3（sltiu命令、bne命令、lw命令）とCプログラム動作実験4-2
    • sltiu命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.48:図18）
    • bne命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.49:図19）
    • lw命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.50:図20）
    • 完成版sofファイル（動作確認用）

第3週：シングルサイクル RISC プロセッサの設計「上級編」

• 第5章 シングルサイクル RISC プロセッサの設計「上級編」
  • Cプログラムの動作実験 5-1（関数呼出し・ディスプレイへの文字列出力）
    • ディスプレイに文字列を表示するCプログラム my_print.c
    • 実験5-1のプロセッサのブロック図（指導書p.57:図23）
  • プロセッサの追加設計4（jal命令）とCプログラム動作実験5-2
    • jal命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.60:図24）
  • Cプログラムの動作実験 6-1（関数からの復帰・キーボードからの文字列入力）
    • キーボードからの文字列入力を受けるCプログラム my_scan.c
    • 実験6-1のプロセッサのブロック図（指導書p.65:図27）
  • プロセッサの追加設計5（jr命令）とCプログラム動作実験6-2
    • jr命令のためのジャンプ・レジスタ・セレクト・モジュール（指導書p.68:図28）
    • jr命令実行時のプロセッサ内の信号の流れ（指導書p.69:図29）

第4週：シングルサイクル RISC プロセッサの設計「応用編」

• 第6章 シングルサイクル RISC プロセッサの設計「応用編」
  • Cプログラムの動作実験7（素数計算）
    • 素数をディスプレイに表示するCプログラム sosuu.c
  • Cプログラムの動作実験8（ステッピングモーターの制御）
    • ステッピングモーターを制御するCプログラム motor.c
    • ステッピングモータの接続ピン番号（指導書p.77:図33）
  • Cプログラムの動作実験9（整数乗算命令multの追加）
    • キーボードから入力された数の2乗を表示するCプログラム mult.c
    • bin2vのC記述 bin2v.tar.gz

最終更新日

• 2018/09/25

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