Changes between Initial Version and Version 1 of Ex06課題2015

Timestamp:

May 18, 2015 10:23:36 AM (11 years ago)

Author:

nakasato

Comment:

--

Ex06課題2015

@@ +1 @@
+トップ：http://galaxy.u-aizu.ac.jp/note/wiki/CAEX2015
+
+= メモリとレジスタ = 
+
+
+= 課題1 レジスタの利用方法 =
+以下のテストベンチは、レジスタファイルをインスタンス化して、$a0レジスタに"0xffffffff"を書き込んでいる。
+{{{
+`timescale 1ns/1ps
+`include "Registers.v"
+
+module  RegTest;
+   reg [4:0]  read_adr1,  read_adr2,  write_adr;
+   reg [31:0] write_data;
+   reg        write_enable;
+   reg        ck,clear;
+   wire [31:0] read_data1, read_data2;
+
+   Registers regs(read_adr1, read_adr2, write_data, write_enable, write_adr, ck, clear, read_data1, read_data2);
+
+   initial
+     begin
+        $dumpfile("RegTest.vcd");
+        $dumpvars(0, RegTest);
+
+
+        #0
+        ck = 1'b1;
+        clear = 1'b1;
+
+        #110
+        clear = 1'b0;
+
+        #190
+        read_adr1 = 5'b00100;
+
+        #100
+        write_enable = 1'b1;
+        write_adr  = 5'b00100;
+        write_data = 32'hffffffff;
+        $display("%x %x",read_adr1, read_data1);
+
+        #100
+        write_enable = 1'b0;
+        $display("%x %x",read_adr1, read_data1);
+
+        #900
+
+        $finish;
+     end // initial begin
+
+   always #50 ck = ~ck;
+endmodule
+}}}
+
+これを参考にして、以下のテーブルに示すように、レジスタに値の値を書き込んで、読み出すテストベンチを作成し実行したうえで、クロック信号(ck)、読み出しているレジスタのアドレス(read_adr1)と読み出し結果(read_data1)の波形を確認しなさい。波形には、この三つの信号のみを表示すること。表示する順番は、小さいアドレスから大きいアドレスになるようにすること。なお、表示している信号名がわかるようにすること。
+
+||レジスタ|| 値||
+|| $sp ||  0xfffff     ||
+|| $v0 ||  0xfafa      ||
+|| $v1 ||  0x1010      ||
+|| $t0 ||  0xffffffff  ||
+|| $t1 ||  0xaaaaaaaa  ||
+|| $ra ||  0x98765432  ||
+|| $t2 ||  0x98765432  ||
+|| $t3 ||  0x12121     ||
+
+== 波形の例 ==              
+以下のように各レジスタにデータを書き込んだ場合：
+
+|| $at ||  0xf      ||
+|| $v0 ||  0xff     ||
+|| $v1 ||  0xfff    ||
+|| $a0 ||  0xffff   ||
+
+実行結果の波形の例：
+
+[[Image(http://galaxy.u-aizu.ac.jp/comparch2014/image/comparch_ex6_reg.png)]]
+
+
+= 課題2 メモリの利用方法 =
+以下のテストベンチファイルでは、レジスタファイルとメモリとALUをインスタンス化し、テストするためのテンプレートである。
+
+http://galaxy.u-aizu.ac.jp/comparch2014/test_mem.v
+
+実行結果は以下のようになるはずである。
+{{{
+% ncverilog test_mem.v
+
+....省略
+
+ncsim> run
+$v0 = 0000000a
+
+....省略
+}}}
+
+ちなみに、以下の部分でメモリからデータを読み出し、レジスタファイル($v0)に書き込んでいる。
+{{{
+        #190 // read memory at 0x5000
+        read_enable = 1'b1;
+        address = 32'h00005000;
+
+        #100 // write data to $v0
+        write_enable_reg = 1'b1;
+        write_adr_reg    = 5'b00010;
+        write_data_reg   = read_data;
+
+        #100
+        read_enable = 1'b0;
+        write_enable_reg = 1'b0;
+}}}
+
+実行結果の波形の例：
+
+[[Image(http://galaxy.u-aizu.ac.jp/comparch2014/image/comparch_ex6_mem.png)]]
+
+このテンプレートを元にして、アドレス0x5000と0x5004にあるデータを演算した結果を、再びメモリに書き込むテストベンチを作成せよ。格納アドレスと演算結果の対応は以下の通りとする。特に、レジスタへの読み書き、演算をして結果をメモリに書き込む部分の波形を確認すること。
+
+|| 0x5008 || 加算      ||
+|| 0x500c || 減算      ||
+|| 0x5010 || AND演算   ||
+|| 0x5014 || 3*"0x5000のデータ"+"0x5004のデータ" ||