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我目前正在进行一个项目，我正在尝试设计一个单周期 CPU。我这样做没有任何管道衬里，因为这会大大增加设计的复杂性。当我了解到这一点时，我只是在采取婴儿步骤。我发现自己被困在这部分，我只是尝试使用以前制作的组件编写程序计数器（PC）。

我设计的模型在这里看起来像这张照片。抱歉，不知道为什么它变黑了，但是如果您单击它，它会正确显示。PC 和 theMUX 都是 32 位组件，所以我假设加法器也是如此。

这是我得到的代码，我的实现从第 41 行的 begin 语句开始。暂时不要注意它，它只是我正在尝试的一堆随机乱码。

我对此很陌生，所以我对信号的工作原理只有一个模糊的概念，也不知道我应该如何将组件实现到设计中。我也很困惑，我没有被要求提前构建加法器。现在有必要将它用作我猜测的组件吗？

无论如何，我尝试过搜索时偶然发现的不同事物，例如您看到的端口映射。但是我总是遇到某种错误，目前我收到的错误是对象 Q、clr 和 D 已使用但未声明。我如何声明它们？如果我摆脱这些陈述，错误只会重复对象 X0、X1 和 Y。任何正确方向的帮助将不胜感激。多谢你们！

此外，以防万一您需要它们，

和多路复用器

编辑 好的，不知道我是否正确执行此操作，但我重写了端口映射。我遇到端口名称（sel、clk、X0、X1..etc）被“使用但未初始化”的错误。这就是为什么 clr、clk 和 ld 具有初始值的原因。再一次，不知道这是否正确，但是它使错误消失了。我还意识到我从未将 register32 和 mux2to1_32 VHDL 文件添加到我的项目中，并且在这样做之后摆脱了我遇到的其他错误。

就目前而言，代码可以编译，我在项目中包含了一个用于测试的 VWF 模拟文件，但我知道结果会不正确。

我还不知道有什么问题，但我知道我需要对 PC_add_4 做点什么。这个值基本上需要是（PC_current + 4），但我不知道该怎么做。

这是代码的更新部分（其他一切都相同）

而且，如果他们有帮助，我的错误列表..我猜测与引脚相关的错误是因为我还没有进行任何硬件分配。

1. 警告 (10541)：pc_update.vhd(38) 处的 VHDL 信号声明警告：使用信号“PC_add_4”的隐式默认值，因为从未为信号分配值或显式默认值。使用隐式默认值可能会引入意外的设计优化。

2. 警告 (10492)： pc_update.vhd(61) 处的 VHDL 流程声明警告：在流程声明中读取信号“clk”，但不在流程声明的敏感度列表中

3. 警告：输出引脚卡在 VCC 或 GND

4. 警告：设计包含 34 个不驱动逻辑的输入引脚

5. 警告：发现 32 个输出引脚没有输出引脚负载电容分配

6. 警告：未指定保留所有未使用的引脚设置，默认为“作为输出驱动接地”。

7. 警告：无法生成编程文件，因为您当前正在评估模式下使用 Quartus II 软件

8. 警告：找不到时序分析的路径

9. 严重警告：总共 66 个引脚中的 66 个引脚没有准确的引脚位置分配

第二次编辑 所以是的，我通过添加 PC_add_4 <= (PC_current + 4 ); 来修复我的代码 在端口映射之后，并将“clk”添加到进程敏感度列表中。但是，我相信我在模拟中的波形仍然是错误的，如此处所示。

它似乎将 incH_lDL 视为一个清除信号，而不是简单地将 PCInput 传递给 InstrAddr。这很可能是由于我在端口映射中将其设置为默认的“0”。我之前这样做是因为它给了我“使用但未声明”的错误。生病尝试弄乱它并发布我的发现。

第三次编辑

我已经编辑了我的代码：

我的模拟现在显示，当 incH_lDL = 0 时，PCInput 被加载到 InstrAddr，但是，当 incH_lDL = 1 时，它只是加载值“4”，并且不会像它应该的那样在每个时钟周期开始时递增......我需要使用 PC_current，但我不确定如何......因为你不能将一个信号分配给另一个信号，例如“PC_current <= PCInput”。我会尝试更多的东西，同时，任何指针都将不胜感激。

第四次编辑 感谢仍在阅读本文并阅读所有内容的任何人。

我曾尝试在我的实现中使用 PC_next 和 PC_current，但遇到了“用于网络“PC_next”错误的多个常量驱动程序。

我的流程代码：

我知道在循环中进行这些分配时会出现此错误吗？我真的不知道接下来要尝试什么。

如您所知，当子程序调用时，当前 PC（程序计数器）值存储在堆栈中。我想在子程序中修改它，如下所示。我想使用 gcc 编译器在 Intel Core-i7 3632QM 上执行此操作。

我目前正在尝试使用以前制作的组件设计程序计数器（PC）。我设计的模型在这里看起来像这张照片。

我遇到的问题是将我的 MUX 组件连接到 PC 寄存器组件。我应该使用给定的信号，但我不确定如何准确连接它们。AS代表，编译后我收到

错误 (10028)：无法在 pc_update.vhd(52) 解析网络“PC_next[31]”的多个常量驱动程序

...

错误 (10028)：无法在 pc_update.vhd(52) 解析网络“PC_next[14]”的多个常量驱动程序

错误 (10029)：pc_update.vhd(63) 中的常量驱动程序

错误：无法详细说明顶级用户层次结构

我知道那是因为我有两个组件试图写入同一个信号，这是错误的，我只是不知道应该如何修复它。任何帮助表示赞赏。

这是我得到的代码，我的实现从第 41 行的 begin 语句开始。

编辑因为它似乎需要。这是 mux2to1_32 和 register32 register32 的代码

mux2to1_32

考虑一个具有字节可寻址存储器的处理器。假设所有寄存器，包括程序计数器 (PC) 和程序状态字 (PSW)，大小为 2 字节。主内存中的堆栈是从内存位置 (0100)hex 实现的，并且它向上增长。堆栈指针 (SP) 指向堆栈的顶部元素。SP 的当前值为 (016E​​)hex。CALL 指令有两个字，第一个字是操作码，第二个字是子程序的起始地址（一个字 = 2 字节）。CALL 指令实现如下：

1. 将 PC 的当前值存储在堆栈中
2. 将 PSW 寄存器的值存入堆栈
3. 加载PC中子程序的起始地址

取 CALL 指令之前 PC 的内容是 (5FA0)hex。执行 CALL 指令后，堆栈指针的值为

A. 016A

B. 016C

C. 0170

D. 0172

这个问题是在 GATE 2015 计算机科学中提出的。

我将 D 标记为答案，请帮助我验证我的答案，因为我不确定我是否做对了。

提前致谢。

我专注于add使用它的命令的 ARM 程序集片段。如下所示的代码片段简单地指出：在程序计数器的地址上加上计算出的偏移量，以找到存储在的字符串的位置L._str，其中L._str是包含在数据段中的字符串的符号（地址）。

前两条指令 (movw和movt) 加载表示该字符串地址的 32 位数字。我在拇指模式，对吧？好的，这么说，我很难弄清楚整体内存布局。以下是内存代码段的正确表示吗？另外，字符串的地址是LPC1_0和L._str基地址吗？每个盒子的尺寸是多少？32 位或 64 位取决于架构。add r0, pcA simple string

pc如果是这样，我可以使用差异检索偏移量（将添加到） L_.str-LPC1_0。但是，这里+4也考虑到了。

来自ADD、pc 或 sp 相对

添加 Rd，Rp，#expr

如果 Rp 是 pc，则使用的值是：（当前指令的地址 + 4）AND &FFFFFFFC。

因此，如果pc是的话，Rp我似乎还需要考虑+4偏移量的更多字节。行。那么，这些字节是在哪里添加的呢？为什么将这 4 个字节考虑在mov指令中而不是在add命令之前？这是编译器引入的优化功能吗？

嗨，我想知道当程序从中断服务程序返回时程序计数器去哪里了？我知道当中断事件发生时，PC 被推入堆栈。但是下一个或同一个（刚刚执行的）压入堆栈的地址是什么？当我们有

或者

我的意思是，PC 是指向在 ISR 入口之前执行的指令，还是指向下一条指令（从 ISR 返回之后）？我希望你能明白。

程序计数器存储在 PCB 中，即在内核空间中。但是修改程序计数器不是特权指令。这是为什么？

线程 A 是否可以（在 C 或 C++ 程序中，在 64 位英特尔架构的 Linux 下运行）读取线程 B 的程序计数器寄存器的值，而不需要对线程 B 的代码进行任何特殊检测？

（我意识到这是一件奇怪的事情；这种愿望只是因为我很好奇线程 A 是否可以使用它来检测线程 B 是否陷入失败的系统调用，如此处所述）

我一直在阅读有关 8085 的程序计数器。这里的材料指出，程序计数器的功能是指向要从中获取下一个字节的内存地址。当一个字节（机器代码）被取出时，程序计数器加一以指向下一个内存位置。我的问题是，如果指令大小不同，它如何处理这种情况。假设当前指令是 3 个字节，那么 PC 应该指向当前地址+3。PC如何知道当前指令的大小？我是 8085 的新手，任何帮助将不胜感激。谢谢

到目前为止，我认为 32 位处理器可以使用 4 GiB 的内存，因为 2 ³²是 4 GiB，但是这种方法意味着处理器的word size = 1 byte。因此，具有 32 位程序计数器的进程可以寻址 2 ^{32 个}不同的内存字，因此我们有 4 GiB。

但是如果处理器的字长大于 1 字节，我相信现在大多数处理器都是这种情况（我的理解是字长等于数据总线的宽度，所以具有 64 位数据总线的处理器必须有一个字大小= 8字节）。

现在具有 32 位程序计数器的同一处理器可以寻址 2^32 个不同的内存字，但在这种情况下，字大小为 8 个字节，因此它可以寻址更多与 4 GiB 相矛盾的内存，那么我的论点有什么问题？