計算機組成原理課程設計--基本模型機設計與實現(xiàn)(已修改)
2025-01-25 18:04 本頁面
【正文】 計算機組成原理課程設計課程設計名稱： 計算機組成原理 設計項目名稱： 基本模型機設計與實現(xiàn) 專 業(yè)： 計算機科學與技術 班 級： 計科115 2014 年 6 月 13 日一、課程設計的教學目的 本課程設計的教學目是在掌握計算機系統(tǒng)的組成及內部工作機制,理解計算機各功能部件工作原理的基礎上,進一步加深計算機系統(tǒng)各模塊間相互關系的認識和整機的概念,在設計實踐中提高應用所學專業(yè)知識分析問題和解決問題的能力。學會微程序的設計方法，進一步掌握微程序控制器的工作原理，并體會設計方案的優(yōu)劣對性能發(fā)揮的重要性,培養(yǎng)科學研究的獨立工作和創(chuàng)新能力，取得設計與調試的實踐經(jīng)驗。二、課程設計任務和基本要求 本課程設計以TDNCM++計算機組成原理教學實驗系統(tǒng)為平臺設計完成。1. 按給定的數(shù)據(jù)格式和指令系統(tǒng),設計一個微程序控制器。2. 設計給定機器指令系統(tǒng)以及微程序流程圖,按微指令格式寫出微程序的為指令代碼。3. 連接邏輯電路完成啟動,測試,編程,測試,效驗和運行,并觀測運行過程及結果。4. 將微程序控制器模塊與運算器模塊,存儲器模塊聯(lián)機,組成一臺模型計算機。5. 用微程序控制器控制模型機的數(shù)據(jù)通路。6. 通過在模型機上運行由機器指令組成的簡單程序,掌握機器指令與微指令的關系,建立計算機整機的概念,掌握計算機的控制機制。7. 按指定的應用項目進行匯編指令格式及功能設計,并設計相應的機器指令代碼,裝載代碼到TDNCM++實驗系統(tǒng)并運行,實現(xiàn)應用要求。三、設計任務及分析：(1)設計任務: 從輸入設備讀取數(shù)據(jù)X并將其存入以A為間接地址的內存單元， ⊕，結果送到以B為直接地址的內存單元保存。(2)分析: A:給R0寄存器直接置入01H. B:從數(shù)據(jù)開關給間接地址為0CH的內存單元置數(shù),(03H). C:給R0中的內容取反,結果存在R0中. D:將間接地址0CH中直接地址0EH中的內容(03H)放入DR1中, R0中的內容放入DR2中,將DR1和DR2種的數(shù)進行異或運算,結果放在R0中. E:將R0中的內容存在直接地址為0DH的內存單元中.四、設計原理在部件實驗中，我們是人為用二進制開關模擬一些控制信號來完成數(shù)據(jù)通路的控制。而在本課程設計中，數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來完成。計算機從內存中取出一條機器指令到指令執(zhí)行結束的一個指令周期全部由微指令組成的序列來完成，即一條機器指令對應一個微程序。本設計的機器指令程序如下:地址(二進制) 內容(二進制) 助記符 0000 0000 0000 0000 STA R0，01H 0000 0001 0000 0001 0000 0010 0001 0000 IN R0，[[0CH]]； 0000 0011 0000 1100 0000 0100 0010 0000 NOT R0；0000 0101 0011 0000 XOR R0，[[0CH]]；0000 0110 0000 1100 0000 0111 0100 0000 MOV [0DH]，R0；0000 1000 0000 11010000 1001 0101 0000 OUT [0DH]； 0000 1010 0000 1101 0000 1011 0110 0000 HLT；數(shù)據(jù)區(qū)：0000 1100 0000 11100000 1110 0000 00000000 1101 0000 0000
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