VHDL로 구현한 MU0(16bit processor)와 어셈으로 구현한 Booth algorithm

소개

VHDL 문법으로 구현한 MU0( 16bit 프로세서)와 내부 테스트 벤치를 booth 곱셉기로 구현하였다.

각 구문에 따른 주석과 전체적인 프로세서와 booth의 설명을 본문에 다뤘음.

목차

1. 연구 목적
1) 곱셈기를 알고리즘으로 표현하는 것이란?
2) Processor의 이해

2. 배경 지식 이해
3) MU0에 대한 개요
4) Booth에 대한 개요

3. 구현 방법
1) MU0
2) Booth Algorism

4. VHDL로 구현된 MU0

5. Assemble으로 구현된 Booth

6. 파형으로 분석한 출력 결과

본문내용

1) MU0에 대한 개요
MU0는 Processor의 일종으로 기본적으로 16bit를 구현하고 있다.
위 말의 정의는 Memory와 Processor내부의 레지스터를 16bit로 구연한다는 말이고, opcode가 4bit이고 address는 12bit 이다.

Processor의 PC(Program Counter Register)는 메모리의 0번째 주소부터 데이터를 불러오기 시작하여 그 데이터를 IR(Instruction Register)에 넣는다. 그리고 IR에서 그 데이터에서 opcode(data 내부에서 앞부분 4bit)를 불러내고 Control Unit에서 opcode를 분석하여 각 Register에 일정한 signal을 인가하게 된다.
일정한 signal을 입력받은 Register는 그 signal에 해당되는 일을 처리함으로써 하나의 Instruction이 Processor 내부에서 실행되게 된다.

4. VHDL로 구현된 MU0


MU0몸체부

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

--entity 선언부--
entity mu0 is port(
clk : in std_logic;
rst_n : in std_logic;
rst : in std_logic;

5. Assemble으로 구현된 Booth

메모리 부분 할당

연산 값을 저장한곳
ram1 (2048) <= "0000000000000000"; -- 승수가 저장된 곳 --
ram1 (2050) <= "0000000000000000"; -- 피승수가 저장된 곳 --

마스크 연산에 필요한 데이터가 저장된 곳
ram1 (1024) <= "0000000000000111";
ram1 (1025) <= "0000000000011100";

참고자료

· 없음