模型机CPU设计——指令译码器（2）

组合部件：
1指令译码器：
（1）部件功能：
通过指令系统表设计一个由指令码映射到指令信号的译码器。对IR传送的机器码进行译码，产生相应的控制信号以及为下一个部件提供输入，其中指令码为8位二进制码，译码器的输出端为指令操作。
（2）接口设计：

输入：
a,b表示由IR传送来的数据
EN是使能信号
输出：
MOVA用来传送（R2）→ R1操作的使能信号
MOVB用来传送（R2）→（C）操作的使能信号
MOV用来传送（（C））→R1操作的使能信号
ALU分别用来传送（R1）+（R2）→R1操作（R1）-（R2）→ R1操作（R1）∨（R2）→ R1操作的使能信号
NOT用来传送R1 /（R1）→ R1操作的使能信号
SHL和SHR用来传送循环左右移位操作的使能信号
JMP，JC，JZ 则用来传送PC跳转到指定address操作的使能信号
IN传送向R1写入操作的指令
OUT传送由寄存器中读出R1的操作的指令
HALT传送停机指令

（2）功能实现：
对每一种输入情况进行译码，对应每一种二进制编码，存储在一个临时变量temp里，在对temp讨论输出结果：


指令的汇编符号 指令的功能 指令的二进制编码


（4）功能仿真验证：



仿真结果：
输入1111 R1 R2 执行MOV M操作，此时MOVA=1
输入1111 11 R2 执行MOV R1，M的操作此时MOVB=1
输入1111 R1 11 执行MOVC的操作，此时MOVC=1
输入1001 R1 R2执行（R1）+（R2）→ R1 ALU=1
输入0110 R1 R2执行（R1）-（R2）→ R1 ALU=1
输入1011 R1 R2执行（R1）∨（R2）→ R1 ALU=1
输入0101 R1执行 /（R1）→ R1 ALU=1
输入1010 R1 00执行循环右移一位RSL=1
输入1010 R1 00执行循环右移一位RSR=1
输入0001 00 00，0001 00 01，JMP为1或JZ为1或JC为1
输入0010 R1XX 执行输入操作IN=1
输入0100 R1XX 执行输出操作OUT=1
输入01110000执行NOP操作NOP=1
输入10000000 执行停机操作HALT=1
对于其他输入，这里用了一个小的技巧，都译码为NOP表示跳转到下一条指令表示跳过这条指令，也就是译码结果为NOP=1
结论：仿真结果满足功能要求，设计正确