طراحی پردازنده پایپلاین

---

شرح پروژه

این طراحی مربوط به تکلیف کامپیوتری درس معماری کامپیوتر پیشرفته است.
 در  این آزمایش  به طراحي و مدلسازي پردازنده خط لوله‌ای با زبان های سطح بالایی مانند C/C++/Java خواهيم پرداخت. نام این پردازنده FUM-MIPS می‌باشد. FUM-MIPS یک پردازنده 32 بیتی می باشد. این پردازنده مانند پردازنده MIPS می‌باشد. این پردازنده شامل یک بانک ثبات با 32 ثبات 32 بیتی می‌باشد. ISA این پردازنده دقیقا شبیه به ISA پردازنده MIPS می باشد. دستوراتی که باید توسط این پردازنده پشتیبانی شوند در جدول یک آورده شده است. شکل یک نمای کلی پردازنده را نشان می دهد. این پروژه دو قسمت دارد.

1- در قسمت اول در این پردازنده لازم نیست دستورات کنترلی پشتیبانی شوند. همچنین فرض می شود که بین دستورات وابستگی داده وجود ندارد. به عبارت دیگر فرض می کنیم که در سخت افزار و کدی که اجرا می شود هیچ نوع هازاردی وجود ندارد. پس از ایجاد مدل، باید برنامه ای بنویسید که نشان دهد شبیه ساز شما می‌تواند دستورات جدول یک را به درستی اجرا کند.

  توجه: نمای کلی پردازنده در پیوست ضمیمه شده است.

I-Type

R-Type

sw

add

lw

sub

addi

or

slti

and

andi

slt

ori

جدول 1- دستوراتی که باید در قسمت اول پیاده سازی شوند.

2-     در قسمت دوم، دستوراتی که باید توسط این پردازنده در قسمت دوم پشتیبانی شوند در جدول دو آورده شده است. در این پردازنده نسخه دستورات کنترلی پشتیبانی و وابستگی داده موجود بین دستورات قرار هست که پشتیبانی شوند. یعنی باید مسیر داده شکل یک طوری تغییر کند تا بتواند مخاطره‌های داده و کنترلی را تشخیص دهد و رفع کند. نحوه تشخیص و رفع مخاطره های داده به عهده شماست. می تواند به کمک stall  باشد یا به کمک forwarding (bypassing). همچنین برای رفع مخاطره های کنترلی نحوه پیاده سازی محدودیتی ندارد. پس از ایجاد مدل باید برنامه ای بنویسید که شبیه ساز شما بتواند برنامه ای را اجرا کند. در این برنامه در یک آرایه با 10 عنصر که شامل داده های 32 بیتی میباشد، بزرگترین و کوچکترین 10 مقدار را تعیین شود.  این برنامه باید بر روی پردازنده شما به درستی اجرا شود.

J-Type

I-Type

R-Type

j

sw

add

lw

sub

addi

or

slti

and

andi

slt

ori

beq

bne

جدول 1- دستوراتی که باید در قسمت دوم پیاده سازی شوند.

این پروژه شامل 1 فایل مهم است، لطفا قبل از ارسال پیشنهاد حتما نسبت به بررسی این فایل اقدام فرمایید.

مهارت ها و تخصص های مورد نیاز

---

---