1、ALU控制

MIPS ALU在4位控制信号上定义了6种有效的输入组合

• 存储器访问指令：add
• R型指令：根据指令低6位的funct字段¹ ，ALU执行5种操作中的一种(nor暂时没用)
• branch指令：sub(两个操作数相减判断是否为零)

• 多级译码：输入：6位funct字段和2位ALUOP字段————>输出：4位ALU control lines

主控制单元生成ALUOP

• 真值表——优化后转换为门电路（坑待定）

2、主控制单元

• 指令格式

• R型指令opcode为0；lw为35；sw为43 ; branch为4⃣

7个多选器控制信号的作用

主控单元产生7个一位控制信号+2位ALUOP

• 控制信号真值表

  

• op[5:0]取至Instruction[31:26]

• RegDst: R为1表示目的寄存器为rd; lw为rs; sw和branch不用写回寄存器堆所以没有目的寄存器。
• ALUSrc: R和branch为0表示ALU第二个操作数来自rt; lw和sw表示第二个操作数来自低16位的扩展。
• MemtoReg: sw和branch为x表示不用写回。R为0表示ALU计算结果写回；lw表示数据寄存器取出来的数写回
• Regwirte: R和lw要写回所以为1。
• MenRead: 只要lw要读所以只有lw为1
• MemWrite: 只有sw要写
• Branch: 只有branch才触发
• ALUOP: R为10；存储为00；branch为01

• 跳转实现（即改变PC的值）

  其OPcode为2.低26位都是offset_address。