用于执行AND指令的Mips数据路径程序？

Question

根据此图，执行AND指令会将这些值分配给标记为蓝色的信号：

RegWrite = 1
ALUSrc = 0
ALU operation = 0000
MemRead = 0
MemWrite = 0
MemtoReg = 0
PCSrc =0

但是，我有点困惑哪些输入将用于寄存器块？任何人都可以描述MIPS数据路径中的整体AND过程吗？

Answer 1

从指令存储器读取指令后，您需要知道AND是一个r型指令，因此使用3个寄存器。实际使用哪个寄存器是基于编码指令。 （R-Type有3个5位字段，每个寄存器一个。）rs和rt转到读寄存器1和2，而rd转到写寄存器。从那里，读数据1和2（寄存器s和t的位）进入ALU，在ALU上对它们执行按位AND。结果写入写寄存器。我追踪了你图片中的路径（省略了PC增量部分）。我这个学期上了一堂课使用那本精确的书。如果你看起来有点前进，它会更深入地了解正在发生的事情。控制（蓝色）线的解释有很多帮助。多路复用器模块是多路复用器，即它们允许在两个输入之间交替输出。在这种情况下，ALUSrc mux将使用读数据2，因为AND是r型。如果它是i-type，它将切换到使用来自符号扩展的数据，因为那将是直接的。另一个多路复用器允许将来自数据的存储器写入写寄存器或ALU操作的结果。在这种情况下，它将是ALU操作的结果。

Answer 2

要暗示回答有关寄存器块的问题，请记住寄存器块的输入是指令将使用的寄存器的地址，寄存器块然后取出数据在寄存器中给出了哪个地址，或者在该寄存器的末尾写入数据。

然而，有一点请注意，你的mux设计中存在不一致性，MemtoReg和ALUSrc应该具有相反的值，因此，除非其中一个多路复用器是颠倒的（这是不可取的），否则控制器逻辑会出错。