计算机组成原理课程设计-相联存储器设计
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沈阳航空航天大学
课程设计报告
课程设计名称：计算机组成原理课程设计 课程设计题目：相联存储器的设计与实现
院（系）：计算机学院 专 业：物联网技术方向 班 级：物联1305 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期：2016年1月15日
目录
第1章 总体设计方案 .................................................................................................... 1
检索寄存器
比较电路
屏蔽寄存器
百度文库
结
果
寄
存储体
存
器
图 1 相联存储器原理图
1.2 设计思路
检索寄存器（CR）：存放要检索的数据，位数与存储器字长一致。 屏蔽寄存器（MR）：与 CR 配合使用，检索位置为 1，其余不参与比较的位 设为 0，位数与存储体字长一致，与存储体里的数据相与，得到的结果送入结果 寄存器保存。 存储体：由 3-8 译码器选择地址输入数据，是 8 乘 8 的结构。 结果寄存器：存放检索寄存器和屏蔽寄存器相与的结果。 若 存 储 体 存 的 八 个 存 储 单 元 分 别 存 着 数 据 为 ： 00100110 、 11011001 11110101、11000011、10010101、01100010、11000011、00101001，CR 中存储的 数据为 00010100，MR 存的数据是 00011100，经过比较可以发现第三个和第五个 存储单元符合 CR，所以输出 00101000,见图 2。
1.1 设计原理 ............................................................................................................ 1 1.2 设计思路 ............................................................................................................ 2 1.3 设计环境 ............................................................................................................ 3
第2章 详细设计方案 .................................................................................................... 5
2.1 总体方案的设计与实现 ...................................................................................... 5 2.1.1 创建顶层图形设计文件 ..................................................................................... 5 2.1.2 器件的选择与引脚锁定 ..................................................................................... 5 2.2 功能模块的设计与实现 ...................................................................................... 8 2.2.1 检索寄存器的设计与实现 ................................................................................. 8 2.2.2 屏蔽寄存器的设计与实现 ................................................................................. 9 2.2.3 存储体的设计与实现 ......................................................................................... 9 2.2.4 比较器的设计与实现 ....................................................................................... 10 2.2.5与门芯片的设计与实现 ...................................................................................... 11
第3章 程序调试与结果测试 ...................................................................................... 13
3.1 程序调试 ............................................................................................................ 13 3.2 程序测试及结果分析 ........................................................................................ 13
参考文献附 录（源代码） ...................................................................................... 16
第 1 章 总体设计方案
1.1 设计原理
相联存储器不按地址寻址而按照内容寻址，相联存储器由检索寄存器 CR、 屏蔽寄存器 MR、存储体和结果寄存器 SRR 构成。设存储器有 8 个字，8 位，则 CR 与 MR 为 1 字 8 位，将要检索的内容输入到检索寄存器 CR 中，用屏蔽寄存器 MR 屏蔽掉存储体中不参与比较的位数，其余比较位不变，将这个结果与检索寄 存器比较，将结果送入结果寄存器保存，根据结果寄存器的数据可以得到符合检 索寄存器的数据所在的存储区域，原理如图 1。
课程设计报告
课程设计名称：计算机组成原理课程设计 课程设计题目：相联存储器的设计与实现
院（系）：计算机学院 专 业：物联网技术方向 班 级：物联1305 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期：2016年1月15日
目录
第1章 总体设计方案 .................................................................................................... 1
检索寄存器
比较电路
屏蔽寄存器
百度文库
结
果
寄
存储体
存
器
图 1 相联存储器原理图
1.2 设计思路
检索寄存器（CR）：存放要检索的数据，位数与存储器字长一致。 屏蔽寄存器（MR）：与 CR 配合使用，检索位置为 1，其余不参与比较的位 设为 0，位数与存储体字长一致，与存储体里的数据相与，得到的结果送入结果 寄存器保存。 存储体：由 3-8 译码器选择地址输入数据，是 8 乘 8 的结构。 结果寄存器：存放检索寄存器和屏蔽寄存器相与的结果。 若 存 储 体 存 的 八 个 存 储 单 元 分 别 存 着 数 据 为 ： 00100110 、 11011001 11110101、11000011、10010101、01100010、11000011、00101001，CR 中存储的 数据为 00010100，MR 存的数据是 00011100，经过比较可以发现第三个和第五个 存储单元符合 CR，所以输出 00101000,见图 2。
1.1 设计原理 ............................................................................................................ 1 1.2 设计思路 ............................................................................................................ 2 1.3 设计环境 ............................................................................................................ 3
第2章 详细设计方案 .................................................................................................... 5
2.1 总体方案的设计与实现 ...................................................................................... 5 2.1.1 创建顶层图形设计文件 ..................................................................................... 5 2.1.2 器件的选择与引脚锁定 ..................................................................................... 5 2.2 功能模块的设计与实现 ...................................................................................... 8 2.2.1 检索寄存器的设计与实现 ................................................................................. 8 2.2.2 屏蔽寄存器的设计与实现 ................................................................................. 9 2.2.3 存储体的设计与实现 ......................................................................................... 9 2.2.4 比较器的设计与实现 ....................................................................................... 10 2.2.5与门芯片的设计与实现 ...................................................................................... 11
第3章 程序调试与结果测试 ...................................................................................... 13
3.1 程序调试 ............................................................................................................ 13 3.2 程序测试及结果分析 ........................................................................................ 13
参考文献附 录（源代码） ...................................................................................... 16
第 1 章 总体设计方案
1.1 设计原理
相联存储器不按地址寻址而按照内容寻址，相联存储器由检索寄存器 CR、 屏蔽寄存器 MR、存储体和结果寄存器 SRR 构成。设存储器有 8 个字，8 位，则 CR 与 MR 为 1 字 8 位，将要检索的内容输入到检索寄存器 CR 中，用屏蔽寄存器 MR 屏蔽掉存储体中不参与比较的位数，其余比较位不变，将这个结果与检索寄 存器比较，将结果送入结果寄存器保存，根据结果寄存器的数据可以得到符合检 索寄存器的数据所在的存储区域，原理如图 1。