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MIPS单周期CPU结构设计案例

1.1设计原理

单周期CPU是将所有指令均在一个时钟周期内完成，所有指令执行时间都等长,并且一条指令执行的过程中数据通路的任何资源都不能被二次使用，因此任何需要多次重复使用的资源（如加法器）都需要设置多个，否则会发生资源冲突[2]。

MIPS体系结构采用精简指令系统，它的指令非常的简洁，主要包括R型指令，I型指令，J型指令[3]。

R型指令最前面的高6位是OP字段，规定OP字段是全零的时候就表示是R型指令；后面连续三个5位表示寄存器编号，Rs,Rt是源寄存器，Rd是目的寄存器，用来做写入结果；由于寄存器编号是5位，MIPS