MINIMIPS３プロセッサ　（9命令実行可能）

琉球大学・工学部・情報工学科　教授　ファイヤー和田

私に用事がある時は、「ファイヤー！」、「ファイヤー和田先生！」、「和田さん！」と大声で叫ぶか呼んでください！必ず振り向きます！

１）本日の内容

• SPWのHDS（Hardware Design System）を用いて、９命令の実行できるMINIMIPS3プロセッサを設計し、数字をソーティングする（バブルソート）プログラムをMINIMIPS3にて実行する。

２）和田の回路ライブラリを使えるようにする

• nirai上の ~/spwfiles/cds.lib なるファイルに以下の一行を追加して書き込む（すでに事前の実習で変更済みのはず）

  DEFINE diglib /home/teacher/wada/pub/spwlib

• 以下にファイヤー和田のcds.libを示す
• DEFINE digsysの方には各自のディレクトリが書かれているはずである。

３）和田のライブラリを自分のディレクトリへコピーする

• SPWを起動して diglib/dram.detailをOPENする
• そして　Save As メニューで　digsys/dram.detail　へSAVEする
• すでにコピーを前回行っていると思うが、最新版を使用するのでコピーを行う。

• 以下のファイルに対してどうようなことを繰り返す（diglib から digsys へコピーする）
• diglib/dram.symbol
• diglib/reg_file.detail
• diglib/reg_file.symbol
• diglib/minimips3.detail
• diglib/minimips3.symbol
• diglib/test_minimips3.system

• ここでDRAMの動作を復習しておく

• コピーしたdigsys/test_minimips3.systemをOPENし、図中のminimips3は和田のライブラリのminimips3が置かれているので、クリックして選択後、CUTして削除し、自分のライブラリにコピーしたdigsys/minimips3.symbolを配置する。
• dramも和田のライブラリのものが置かれているので、クリックして選択後、CUTして削除し、自分のライブラリにコピーしたdigsys/dram.symbolを配置する。
• 上記インスタンスの置き換えは、実はインスタンス選択後 >EDIT>Relplace>NEW で簡単にできます！
• すべてのSIGNAL SINKのファイル名を修正する。

• ROMのデータファイルを自分のディレクトリにコピーする。
• $cd (自分のdigsysのディレクトリ)
• $cp /home/teacher/wada/pub/spwlib/program3.ascsig  program2.ascsig
• 以下のようなファイルであり、バブルソートを実行する機械語のプログラムである。

• digsys/test_minimips3.systemのROMをダブルクリックしてコピーしたROMデータを入力する。

• これで、自分の環境でMINIMIPSプロセッサ3が実行できる。

• 詳細なMINIMIPS3の回路図のPDFをリンクしておきます！

４）シミュレーションの実行

• Simulation Managerを起動し、digsys/dram.detailのdata0からdata7の８つのデータをプロービングする。
• data0からdata7には初期値として０から７の値が設定されている。今から実行するバブルソートにより、
• このデータが降順にソーティングされ、７から０の値に並べ替えられる。

• １０００サイクルのシミュレーションを実行する。実際には５００サイクル以下でソーティングは終了する。
• 結果は以下のようになり、実行されるにしたがって最初は最小値である０がdata0からdata1そしてdata7に浮き上がるように移動してゆく。
• その後、１が同様に浮き上がってゆき、最終的にdata0からdata7に７から０のデータが入る。

• 最終レポート課題

1. 本実習では8個のデータのソーティングを行うようにした。16個のデータのソーティングを行うように改造し、dramのdata0からdata15に適当な値を設定してソーティングを行え！
2. 8個のデータのソーティングと16個のデータのソーティングで必要であったサイクル数を調べてレポートする。
3. 上記内容をやったことが分かるレポート作成せよ！

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