p5 CACHE logisim 总结
作者：互联网
前言
参考了指导书和各位大佬的博客搭完了Cache，然后莫名其妙的AC了。由于惊喜来的太突然，我甚至没搞懂Cache它就A了。还是总结一下顺便理清一下思路。如果明年软院没有再改革的话，也算留点东西叭嘿嘿嘿。
模块
group_blcok
TAG:6位组内块地址
V:脏位，就是这个Block有没有被用过，被用过以后就是一直置1 一开始默认为0
DATA:每个Block里面都会存放4个32位的数据
这些都用寄存器存储，这里的EN_block是写使能信号
当block要更新的时候,EN_block=1
EN_block=0时，group_block只读它寄存的数据。
LRU
计算Cache的Group里是哪个BLock要更新。
前提：1）这个Group现在处于被选中的状态！如果没有被选中，这个group不做任何修改
2）STOP=0！暂停了以后LRU也不更新。整个CACHE属于暂停运转的时候
更新原则：
1）命中 且 写入
HIT_BLOCK=1&Memwrite=1
RAM里这个TAG地址对应存储的值被修改了，Cache里也应该进行相应的更新。
2）不命中 且 不写入
HIT_BLOCK=0&Memwrite=0
不写入可以看作是读取，读取的数没有在Cache里面，那么就要把这个数存到这个Group的某个Block里面。
选这个被放入的Block的原则：count数最大的Block，即距离上一次用到它的时间最久的Block.如有两个或以上的相等的最大的count存在的情况，那么就取block标号最小的那个。
产生的信号：
EN_BLOCK 是Block的写使能信号，即该Block的值会发生修改。
COUNTER
我们规定，只有在读取数据时才算作一次真正的访问，所以在写入时，不管有没有更新数据，都不算做一次访问。
前提：
STOP=0&Memwrite=0&Enable_GROUP=1 (必须是选中这个组 才可以进行计数，要不然就是不访问)
归零：
命中当前块：当前块在这个周期被读取了
HIT_BLOCK=1
没有命中，但更新了当前块：这个块内值被替换了所以counter也要被清零
HIT_BLOCK=0&EN_BLOCK=1
EN_BLOCK指的是块的写使能，即该block要被写入
counter+1：
没用到这块数据&这个数据块不更新：HIT_BLOCK=0&EN_BLOCK=0
MuxForBlock
用多选器，选择四个中被选中的Block内的数据输出。
如何知晓被选中：产生的四个HIT_BLOCK的信号判断。
Cache_Group
HIT_BLOCK的信号产生：BLOCK_TAG==TAG_IN(读入的地址中的tag)&&V==1（这个BLOCK里已经有数据了）&&ENABLE_Group==1(这个组被选中了才行)
输出的Group_HIT信号：这个HIT信号指的是这个被选取的GROUP里面的块内值有没有命中的。
记得要(HIT_BLOCK1||HIT_BLOCK2||HIT_BLOCK3||HIT_BLOCK4)&&ENABLE_Group==1
MuxForGroup
按照指导书老老实实写就行
一个比较难处理的点:怎么解决输出五个周期的0，再在第六个周期输出正确结果？
这模拟的就是从RAM里读取数据，前5个周期STOP==1我们先判断stop=1的时候就直接输出0
当stop=0的时候，如果命中且读取，就输出对应命中的Group里的数据输出，若未命中且读取，即从RAM里拿出数据，则就是输出RAM里读出的数据。其余情况输出0
Cache
ADD地址分解：
MuxGroup：选择命中的组是哪一组。
MuxBLock：选择块内地址的哪一个字
用MuxGroup产生ENABLE_Group信号：
HIT（是否命中）：主要是为了判断读取时是从Cache里读取（HIT==1）还是RAM里读取（HIT==0)
HIT=GROUP_HIT1||GROUP_HIT2||GROUP_HIT3||GROUP_HIT4
RAM：产生STOP信号
MuxForGroup里选出的四个数据 还要再用MuxBlock 选择是这四个数据的哪一个。
ReadTimes&HitTimes 可以拿来计算命中率和缺失率。直接参考的某大佬的：
总结
自下而上的搭完以后，重新理解了一下Cache 实际上是自上而下理解它的。
先进行取址：
产生TAG、MuxGroup 、MuxBlock的三个信号。
产生了Enable_Group的信号。选中四个组中的一个组。
然后在被选中的Cache_Group里由Memwrite，Memread，Tag的信号判断 属于四种情况的哪一种
命中且读取：
COUNTER值更新0；
MuxForBlock选出对应的块，输出该块数据（4条data）；
LRU不更新数据；
用MuxBlock 将该块四条数据中选择对应的那个字。
命中且写入
COUNTER值保持不变；
LRU对应的值BLOCK使能变1（Block更新了）；
Group_Block的值发生修改,存储的数据变化;
MuxForGroup输出0（因为不是读）；
不命中且写入：
COUNTER值保持不变；
LRU中写使能全为0；
Group_Block的值不变;
MuxForGroup输出0（因为不是读）；
RAM里对应地址值发生变化。
不命中且读取：
STOP=1
暂停五个周期
在第六个周期时：
LRU中计算出Cache对应的要替换的Block；
Group_Block的值发生修改，TAG和DATA都修改(将RAM读出的数据存储进对应的Group_Block)；
COUNTER值更新0；
MuxForGroup输出RAM中读出的四条数据；
用MuxBlock 将该块四条数据中选择对应的那个字。
还不知道上机到底怎么考，希望能够过叭。
参考
以下大佬博客：
标签：Cache,Group,p5,CACHE,BLOCK,logisim,命中,HIT,Block 来源： https://blog.csdn.net/yigaa/article/details/121818146