lab3

实验三

郭高旭 ggx21@mails.tsinghua.edu.cn 2021010803

实验报告

• 仿真截图

  • 设计了验证ALU功能与展示结果的测试，随机测试各种运算操作。主要是通过观察寄存器堆读出的运算数、alu计算后的运算数是否和预期一致。

  • assert(alu_a==rdata_a),assert(alu_b==rdata_b)，assert(alu_y==wdata)

  •     //验证ALU功能
        for (int i = 1; i < 32; i = i + 1) begin
          #100;
          rd = i;   // only lower 5 bits
          rs1 = $urandom_range(0, 32);
          rs2 = $urandom_range(0, 32);
          opcode = $urandom_range(1, 11);
          dip_sw = `inst_rtype(rd, rs1, rs2, opcode);
          push_btn = 1;
    
          #100;
          push_btn = 0;
    
          // 展示结果
          #100;
          rd = i;   // only lower 5 bits
          dip_sw = `inst_peek(rd, 0);
          push_btn = 1;
    
          #100;
          push_btn = 0;
    
    
          #1000;
    

  

  此外还设计了peek指令验证每个寄存器存储值正确

  

• 在线实验平台

  • POKE imm7 into r1 then PEEK r1，正常显示7

  

  • poke 8 into r2 , add r1 r2 to r3 ,then peek r3:正常得到15

    

  • not r1 to r3,peek r3结果正确

    

  • r1逻辑左移r2位的结果，正确

    

  • 循环左移结果

    

  • 所有操作在板子上均得到正确结果

思考题

如果读取到乘除法运算，则在decode时根据操作数的位数计算出需要的时钟周期，给CALC过程添加一个自环，每次操作CLK_CNT–，直到得0（所有位数计算完成）退出自环，进入WRITE模式