Verilog 实现处理器（mips单周期）

我有一个小项目，在这个项目中，我需要通过Verilog实现一个MIPS单周期处理器。 在这里，我写的ALU和ALUControl和FileRegister，但我有一个问题，以实现Pc（程序计数器）为这个。。。我要这台电脑支持分机和跳转。 我需要支持分支机构的说明，但我不知道如何获得说明。 请帮我执行指令内存和Pc。 这是我的密码：

module ALU(ALUctl, A, B, ALUOut, Zero);
input [3:0] ALUctl;
input [31:0] A,B;
output reg [31:0] ALUOut;
output Zero;
assign Zero = (ALUOut==0); //Zero is true if ALUOut is 0
always @(ALUctl, A, B) begin //reevaluate if these change
    case (ALUctl)
        0: ALUOut <= A & B;
        1: ALUOut <= A | B;
        2: ALUOut <= A + B;
        6: ALUOut <= A - B;
        7: ALUOut <= A < B ? 1 : 0;
        12: ALUOut <= ~(A | B); // result is nor
        default: ALUOut <= 0;
    endcase
end

模块ALU（ALUctl、A、B、ALOUT、零）；
输入[3:0]ALUctl；
输入[31:0]A，B；
输出寄存器[31:0]输出；
输出零；
分配零=（ALOUT==0）//如果ALOUT为0，则零为真
始终@（ALUctl，A，B）开始//重新评估这些更改
案例（ALUctl）
0:ALOUT这是pc的代码

module PC(clk  , instruction ,  zero , branch , jump , pc );
input clk ;
input[31:0] instruction ;
reg[31:0] npc;
input zero ;
input jump ;
input branch ;
wire[31:0] pcInc;
wire[31:0] Branch1 ;
wire[15:0] address;
wire[31:0] branchAdd;
reg[31:0] mux1; 
wire select1 ;
wire[31:0] jumpAdd ;
output [31:0] pc ;
reg [31:0] pc ;


assign select1 = branch & zero ;
assign pcInc = pc + 4 ;
assign address = instruction[15:0];
assign Branch1 =  {{16{address[15]}},address[15:0]} ;   // sign extension
assign branchAdd = pcInc + ( branch << 2 ) ;

always@( branchAdd or pcInc or select1  ) 
begin
    if ( select1 == 1 )
        mux1 = branchAdd ;
    else
        mux1 = pcInc ;
end

assign jumpAdd = ( instruction[25:0] << 2 );

always@ ( jump or jumpAdd or mux1 )
begin
    if ( jump == 1 ) 
        npc = jumpAdd ;
    else
        npc = mux1;
end

always @(posedge clk )
    pc <= npc;

模块PC（时钟、指令、零、分支、跳转、PC）；
输入时钟；
输入[31:0]指令；
reg[31:0]npc；
输入零；
输入跳跃；
输入分支；
电线[31:0]pcInc；
导线[31:0]分支1；
电报[15:0]地址；
导线[31:0]分支；
reg[31:0]mux1；
导线选择1；
导线[31:0]跳线添加；
输出[31:0]pc；
注册[31:0]个人计算机；
分配select1=分支&零；
分配pcInc=pc+4；
分配地址=指令[15:0]；
分配Branch1={{16{地址[15]}，地址[15:0]}；//符号分机
分配branchAdd=pcInc+（分支
端模

module ALUControl(ALUOp, FuncCode, ALUCtl);
input [1:0] ALUOp;
input [5:0] FuncCode;
output reg [3:0] ALUCtl;
always @(ALUOp, FuncCode) begin
    if ( ALUOp == 2 )
        case (FuncCode)
            32: ALUCtl<=2; // add
            34: ALUCtl<=6; //subtract
            36: ALUCtl<=0; // and
            37: ALUCtl<=1; // or
            39: ALUCtl<=12; // nor
            42: ALUCtl<=7; // slt
            default: ALUCtl<=15; // should not happen
        endcase
    else
        case (ALUOp)
            0:  ALUCtl<=2;
            1: ALUCtl<=6;
            default: ALUCtl<=15; // should not happen
        endcase
end

module RegFile(ra1, rd1 , ra2 , rd2 , clk , RegWrite , wa ,wd );
input[4:0] ra1;
output[31:0] rd1;
input[4:0] ra2;
output[31:0] rd2;
input clk;
input werf ;
input[4:0] wa;
input[31:0] wd;
reg [31:0] registers[31:0];

assign rd1 = registers[ra1];
assign rd2 = registers[ra2];

always@ ( posedge clk )
    if (RegWrite)
        registers[wa] <= wd;

module pc(  clock , pcin , pcout , reset );
input clock , reset;
input [31:0] pcin ;
output  reg [31:0]  pcout;
//initial begin pcout1=0; end
always @(posedge clock)
begin
    if(reset)
        pcout = 0 ;
    else
        pcout = pcin ;
end

module InsMem( clock,RD_Address,data_out );
input clock;
input [31:0] RD_Address;
output reg[31:0] data_out ;
 reg [31:0] tmp;

  reg [31:0]mem[16:0];

  always@(posedge clock)
  begin
   data_out =mem[RD_Address];
  end

endmodule
您可能想看看stackexchange网站的提案：“可编程逻辑和FPGA设计”
module ALUControl(ALUOp, FuncCode, ALUCtl);
input [1:0] ALUOp;
input [5:0] FuncCode;
output reg [3:0] ALUCtl;
always @(ALUOp, FuncCode) begin
    if ( ALUOp == 2 )
        case (FuncCode)
            32: ALUCtl<=2; // add
            34: ALUCtl<=6; //subtract
            36: ALUCtl<=0; // and
            37: ALUCtl<=1; // or
            39: ALUCtl<=12; // nor
            42: ALUCtl<=7; // slt
            default: ALUCtl<=15; // should not happen
        endcase
    else
        case (ALUOp)
            0:  ALUCtl<=2;
            1: ALUCtl<=6;
            default: ALUCtl<=15; // should not happen
        endcase
end

module RegFile(ra1, rd1 , ra2 , rd2 , clk , RegWrite , wa ,wd );
input[4:0] ra1;
output[31:0] rd1;
input[4:0] ra2;
output[31:0] rd2;
input clk;
input werf ;
input[4:0] wa;
input[31:0] wd;
reg [31:0] registers[31:0];

assign rd1 = registers[ra1];
assign rd2 = registers[ra2];

always@ ( posedge clk )
    if (RegWrite)
        registers[wa] <= wd;

module pc(  clock , pcin , pcout , reset );
input clock , reset;
input [31:0] pcin ;
output  reg [31:0]  pcout;
//initial begin pcout1=0; end
always @(posedge clock)
begin
    if(reset)
        pcout = 0 ;
    else
        pcout = pcin ;
end

module InsMem( clock,RD_Address,data_out );
input clock;
input [31:0] RD_Address;
output reg[31:0] data_out ;
 reg [31:0] tmp;

  reg [31:0]mem[16:0];

  always@(posedge clock)
  begin
   data_out =mem[RD_Address];
  end