MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipelined Stages）是一種精簡指令集計算機(jī)架構(gòu)。MIPS架構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)是在保持較低的功耗和成本的同時，提供足夠的性能和靈活性來滿足各種應(yīng)用的需求。

MIPS運(yùn)算器設(shè)計主要包括以下幾個部分：

1. 算術(shù)邏輯單元（ALU）：MIPS ALU是整個處理器的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行基本的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。它包括加法器、乘法器、桶形移位寄存器、累加器等部件。

2. 控制單元（Control Unit）：控制單元負(fù)責(zé)管理ALU和其他運(yùn)算器的指令周期。它包括指令解析、指令解碼、指令執(zhí)行等模塊。

3. 存儲器接口：MIPS處理器支持多種類型的存儲器，如SRAM、DRAM、ROM等。存儲器接口負(fù)責(zé)將外部存儲器的數(shù)據(jù)加載到CPU中，或?qū)PU的數(shù)據(jù)寫入外部存儲器。

4. 中斷控制器：MIPS處理器支持多種中斷源，如硬件中斷、軟件中斷等。中斷控制器負(fù)責(zé)處理中斷信號，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

5. 定時器/計數(shù)器：MIPS處理器支持多個定時器/計數(shù)器，用于實現(xiàn)時間管理和同步操作。

6. 輸入/輸出接口：MIPS處理器支持多種輸入/輸出設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等。輸入/輸出接口負(fù)責(zé)與這些設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入/輸出。

7. 協(xié)處理器：MIPS處理器支持多種協(xié)處理器，如浮點運(yùn)算器、圖形處理器等。協(xié)處理器負(fù)責(zé)執(zhí)行特定類型的運(yùn)算或任務(wù)。

8. 調(diào)試接口：MIPS處理器支持調(diào)試功能，如斷點、單步執(zhí)行、查看寄存器值等。調(diào)試接口允許開發(fā)人員對處理器進(jìn)行調(diào)試和測試。

9. 電源管理：MIPS處理器具有低功耗特性，通過優(yōu)化算法和減少不必要的操作來實現(xiàn)。電源管理包括睡眠模式、喚醒模式、電壓調(diào)整等功能。

10. 異常處理：MIPS處理器具有異常處理機(jī)制，當(dāng)發(fā)生錯誤或異常情況時，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常處理程序進(jìn)行處理。