扩展 MIPS 数据路径以实现 SLL 和 SRL答案

【问题标题】：Extending MIPS datapath to implement SLL and SRL扩展 MIPS 数据路径以实现 SLL 和 SRL
【发布时间】：2015-10-25 20:07:54
【问题描述】：

这是数据路径：

所以这似乎是一个很常见的问题，但我似乎找不到任何关于如何扩展数据路径以实现 SLL 和 SRL 的答案。

这就是我的想法，但我不完全确定：

在寄存器文件旁边的读取数据 1 旁边需要另一个多路复用器。该多路复用器将读取数据 1 (rs) 和读取数据 2 (rt) 作为输入。如果我们不进行移位操作，它将选择读取数据 1，如果我们正在执行移位操作，它将选择 rt（因为 sll 和 srl 使用 rt，而不是 rs）。然后将其馈入 ALU。

接下来，我们需要将 Instruction[10:6]（移位量）从 Instruction[15:0] 中分支出来，然后将 Instruction[10:6] 输入 ALU 的另一个端口。这是正确的想法吗？

【问题讨论】：

标签： mips sll srl

【解决方案1】：

这是单周期数据路径上的 sll，但我不确定 ALU 现在是否获得 5 位而不是 4 位控制输入。如果您进行 sll，那么第一个 ALU 输入将是假的，第二个是要移位的寄存器，ALU 知道是否由于指令字段而必须进行移位，因为它是 R-Type 指令。然后移位的数据将保存在 rd 寄存器中。 SLL SC datapath

【讨论】：

我认为这是要走的路。如果您需要 5 位 ALU 控制取决于您已经支持多少 ALU 操作。我也会将“shamt”直接提供给 ALU，因为值 0 也是有效的。 ALU可以根据运算决定是否使用。

【解决方案2】：

您需要修改 SLL 指令的数据路径，在 ALU 中添加一条带有“shamt”字段的输入线以确定移位量。 ALU 将通过 ALUop 字段识别 SLL 操作。 Modiffied datapath

【讨论】：

如果你这样做了，那么 ALU 的第二个输入会发生什么？多路复用器之后的那个。

【解决方案3】：

你正朝着正确的方向前进。如其中一个答案所述，可以向 ALU 添加一个额外的端口，该端口将考虑 shamt 数量（位 [10:6]）。可能有一些内部硬件，例如 ALU 中的 MUX，它负责从寄存器文件的输出中选择 shamt 字段或读取数据 2。

【讨论】：