北航计组-P3课上易错点

通过阅读本文，你可以大致了解BUAA 2024秋季 P3课上添加指令的常见坑点和小技巧

写在前面

做了两次P3，这次较为顺利，40min就整完了，从上周挂掉P3到现在，本人发现了不少大家共性的问题或者叫易错点，也有一些个人的经验与技巧，写在这里，希望下一届的朋友们能够更加顺利地通过P3😁😁(●’◡’●)

本人课下重构版如下：

正文

易错点总结

其实大家添加指令或许并不成问题，但是可能会出现哪些问题呢？包括但不限于：

1.输出信号值随意更改
2.添加指令影响了已有指令
3.没有预留充足空间和信号端口，导致添加指令麻烦、耗时长，也就容易产生问题
4.课下充分测试，裸交一发，对了几个点的话就不要怀疑课下的bug了

针对前三个问题，我分别给出错误示范和改进方法

问题1

参考我之前课上的设计，

Reg_Addr是直接连接到输出信号的，表示寄存器写入地址，如果你在端口和这个Tunnel之间对信号做了处理，那会造成本地运行正确，但是交上去输出错误，且debug很困难

解决：就是将这种输出信号直接接在端口上，像这样,这样，你在更改信号，比如GRF_WA时，就直接在Tunnel前面改，如图红色箭头处，加MUX之类的

问题2

这也是一个很常见的问题，我以第二次课上的一个题为例，来说一说

第二次P3课上第一题为BA指令，RTL语言如下：

ba rs, rt, offset

ans <- GRF(rs) ^ GRF(rt)(按位异或)

if ans < 0x10000 then

PC <- PC +4 + sign_extend(ans[15:0] || 00)

else

PC <- PC +4 + sign_extend(offset[15:0] || 00)

这其实就是beq指令的变体，对于beq指令，我是branch信号置1同时判断ALU相减结果是否为0来决定是否跳转，具体的跳转在NPC模块实现,对于此题发现只要该指令执行，就一定会跳转，同时ALU模块需要执行异或运算，也无法直接用zero信号，所以我选择了新输出一个信号，就叫new（事实上提前预留了端口，见Controller模块），只要该指令，则new为1，把new与之前的最终跳转信号或一下，连到NPC模块，即可

接着看看跳转地址，可以直接在NPC输入端口前加一个MUX，根据判断条件选一个进去，就是这样![](../img_post/p3_7 (2).png)

看起来似乎没啥问题，但这样是错的！！！，因为你把之前正常跳转beq的跳转地址也改了，回头想一想，我们只需要在执行这条新指令时这样选择，对于其他的指令，用之前的Tunnel就好了，想到这里后，实现就很简单了，对于每一条新指令，如果需要改变之前输入输出的端口，则加一个MUX，确保只对新指令作用，同时新增一个输出信号作为MUX的选择信号,由于新信号new只在新信号时为1，这样就保证了原来指令的正确性
![](../img_post/p3_7 (1).png)