2021 计算机系统综合设计(东南大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2021-07-12到2022-01-02
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【作业】06-Minisys-1单周期CPU的数据通路设计（下） 完成Minisys-1单周期CPU的数据通路设计

1、 问题:根据你的数据通路，填好附件中的表后上传
评分规则: 【 新增部件20个，每个3分
新增控制信号13个，每个3分
新增状态信号1个，每个1分
】

【作业】16-Minisys-1汇编语言程序设计 Minisys汇编程序设计1

1、 问题:请编写程序不断地从拨码开关读出数据，并将数据输出到LED灯上。下表是Minisys中LED和拨码开关的端口地址。接口部件首地址LED0xFFFFFC600xFFFFFC62拨码开关0xFFFFFC700xFFFFFC72
评分规则: 【 有实验板的混合式教学班：源程序正确80分，板上执行正确20分没有实验板的线上教学班：源程序正确80分，仿真正确20分
】

【作业】16-Minisys-1汇编语言程序设计 Minisys汇编程序设计2

1、 问题:按如下要求设计一个有24个发光二极管的彩灯程序：• 能够循环执行• 每隔大约半秒变换一次（用循环来获得大约半秒延迟）• 每次灯的变换如下，1表示亮，0表示灭• 灯从两边向中间依次点亮，再从中间向两边依次熄灭。
评分规则: 【 有实验板的混合式教学班：源程序正确80分，板上执行正确20分没有实验板的线上教学班：源程序正确80分，仿真正确20分
】

【作业】16-Minisys-1汇编语言程序设计 Minisys汇编程序设计3

1、 问题:以原码一位乘为基础，设计一个两个数乘法程序：• 不断从拨码开关中读入数据，其中SW3-SW0为乘数，SW15~SW12为被乘数• 乘法结果输出到GLD7~GLD0• 要求程序中必须出现SRL,SLL指令。
评分规则: 【 有实验板的混合式教学班：源程序正确80分，板上执行正确20分没有实验板的线上教学班：源程序正确80分，仿真正确20分
】

【作业】16-Minisys-1汇编语言程序设计 Minisys汇编程序设计4

1、 问题:程序内部有一16位变量VAL，YLD7~0~GLD7~0始终输出VAL的值。SW23/SW22/SW21为功能选择，含义如下表：SW23SW22SW21动作X00无动作001将SW15~SW0这16位作为输入赋值给VAL010VAL=VAL+1 （每隔约1秒动作一次）011VAL=VAL-1（每隔约1秒动作一次）101VAL左移1位（每隔约1秒动作一次）110VAL逻辑右移1位（每隔约1秒动作一次）111VAL算术右移1位（每隔约1秒动作一次）
评分规则: 【 有实验板的混合式教学班：源程序正确80分，板上执行正确20分没有实验板的线上教学班：源程序正确80分，仿真正确20分
】

【作业】07-Minisys-1单周期CPU控制器的设计 控制器的设计仿真时序

1、 问题:请将你设计的控制单元的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 时刻ns执行指令结 果0ADD因为要写寄存器，因此RegWrite有效，目标寄存器是rd，因此RegDST有效
时刻ns执行指令结 果200JR因为是jr指令，所以Jrn有效
时刻ns执行指令结 果400ADDI因为要写寄存器，因此RegWrite信号有效，因为是I类型指令，所以Iformat和Alu_src有效。
时刻ns执行指令结 果600LW因为要用立即数，Alu_src有效，因为读存储器写寄存器，所以RegWrite和MemtoReg有效
时刻ns执行指令结 果800SW因为要用立即数，Alu_src有效，因为写存储器，MemWrite有效
时刻ns执行指令结 果1000BEQBranch有效
时刻ns执行指令结 果1200BNEnBranch有效
时刻ns执行指令结 果1400JJmp有效
时刻ns执行指令结 果1600JALJal有效，因为要写寄存器（返回地址写$31），因此RegWrite有效
时刻ns执行指令结 果1800SRL因为要写寄存器，因此RegWrite有效,R类型移位指令，RegDST和Sftmd有效
】

【作业】09-Minisys-1单周期CPU取指模块的设计 提交设计的取指单元仿真的时序图

1、 问题:请将你设计的取指单元的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 时刻ns 输入信号 结果0 reset
= 1 PC
= 0
时刻ns 输入信号 结 果100 RESET=0 正常开始执行，PC=PC+4，取出下一条指令
时刻ns 输入信号 结 果200 JAL=1 PC=PC+4，opcplus4=2 (8/4),下条指令地址送到译码单元
时刻ns 输入信号 结 果300 Jrn = 1; Jal = 0; Read_data_1 = 0x19c PC跳转到地址0x670处（0x19c4）
时刻ns 输入信号 结 果400 Jrn = 0; Branch = 1; Zero = 1; Add_result =2; Beq指令跳转条件成立，转到地址8（24）
时刻ns 输入信号 结 果500 Branch = 0; Zero = 0 正常开始执行，PC=PC+4，取出下一条指令
】

【作业】10-Minisys-1单周期CPU译码模块的设计 提交设计的译码单元仿真的时序图

1、 问题:请将你设计的译码单元的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）0 （复位） i寄存器的初始值为i
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）200 add $7,$2,$3 read_data_1 = 2；read_data_2 = 3；$7=5
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）400 addi $3,$7,0X8037 read_data_1 = 5； Sign_extend=ffff8037（符号扩展）； $3=ffff803c
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）600 andi $4,$2,0X8097 read_data_1 = 2； Sign_extend=00008097（0扩展）； $4=2
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）800 sll $5,$1,2 read_data_2 = 1； $5=4（左移2位）
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）1000 LW $6,0(0X100) read_data_1 = 0； Sign_extend=00000100（符号扩展）； $6=0000007b
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）1200 JAL 0000 $31=00000018
】

【作业】11-Minisys-1单周期CPU执行模块的设计 提交设计的执行单元仿真时序图

1、 问题:请将你设计的执行单元的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）0 add ALU_Result = 0000000b（5+6），Zero=0
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）200 addi ALU_Result =ffffff43（ffffff40+3），Zero=0
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）400 and ALU_Result =000000f0（000000ff&00000ff0），Zero=0
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）600 sll ALU_Result =00000010（00000002<<3），Zero=0
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）800 lui ALU_Result =00400000（00000040<<16），Zero=0
时刻ns 执行指令 结 果（十六进制）1000 beq Add_Result =0000000A（00000018>>2+00000004），Zero=1
】

【作业】12-Minisys-1单周期CPU存储模块的设计 提交设计的存储单元仿真时序图

1、 问题:请将你设计的存储单元的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 时刻ns 结 果（十六进制）0 write_data = a0000000 Memwrite = 0 read_data = 00000000
时刻ns 结 果（十六进制）200 write_data = a00000f5 Memwrite = 1 read_data = 00000000
时刻ns 结 果（十六进制）300 write_data = a00000f5 Memwrite = 1 read_data = a00000f5
】

【作业】14-Minisys-1单周期CPU的顶层封装实现与下载 提交设计的单周期CPU仿真时序图

1、 问题:请将你设计的单周期CPU的仿真波形图完整清晰地拷屏下来并贴到doc文档或做成PDF文档提交上来。
评分规则: 【 大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象7000~9710 一组ori将$i寄存器赋值为i $1=1;$2=2;……$31=31
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象9800 ori $v0,$zero,0x55 $2=55H
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象9970~10060 lw $v1,buf($a0) LW=1；$3=AAH
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10146 sw $at,8($zero) SW=1
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10150 add $at,$v0,$v1 $1=FFH (55H+AAH)
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10320 subu $a0,$v1,$v0 $4=55H (AAH-55H)
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10400 slt $a0,$v0,$at $4=1 (55H<AAH)
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10500 and $at,$v1,$a3 $1=2 (AAH&7H)
大约时间（ns） 执 行 指 令 结果现象10580 or $a2,$v0,$at $a6=57h (55H|02H)

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