简单CPU系统设计与实现

北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告

开始 a<=a-b

成立 判断：a>b是否成立？ 成立 判断：a=0是否成立？ 不成立

a、b交换 不成立b为所求最大公约数。 程序结束 北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告

2.3 分块设计

2.3.1 DIV(分频器)

DIV将电路板所提供的时钟分频，产生CPU工作所需要的时钟以及数码管扫描所需要的时钟。

2.3.2 MCU (控制器)

MCU 用来产生系统内部所有寄存器、运算单元所需的控制信号，以及执行各条指令所需要的微操作。它是整个系统设计的核心所在。

2.3.3 ALU(算术逻辑运算单元)

ALU完成数据的算术和逻辑运算。ALU有5个输入端和2个输出端，其中一个操作数固定来自累加器acc（具体编程时可用变量或信号表示），另一个操作数来自端口mbr_in（通过数据总线接到寄存器MBR）。参加运算的操作数在ALU中进行规定的操作运算，运算结束后，一方面将结果送至累加器，同时将操作结果的特征状态送标志寄存器。

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2.3.4 MAR (地址寄存器)

MAR 存放着要被读取或写入的内存单元地址。其中，读操作时，CPU从内存读。而写操作时，CPU把数据写入内存。

2.3.5 MBR (缓冲寄存器)

MBR存放了将要存储到内存的数据或者从内存中读取的最新数据。MBR连接到系统总线中的地址总线。

2.3.6 RAM(随机存取存储器)

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RAM 有着相对独立的输入输出管脚，在本系统设计中它作为内存使用。它不是CPU内部的寄存器，不属于CPU的一部分。但要测试所设计的CPU的性能，需要把RAM加进系统设计中。

2.3.7 SMG (数码管显示

)

SMG负责将运算结果转化为BCD码形式，然后用数码馆显示。

3 仿真波形及波形分析