計算機(jī)組成原理課程設(shè)計的實驗報告--設(shè)計一臺性能簡單的計算機(jī)(已修改)
2025-04-04 12:18 本頁面
【正文】 課程設(shè)計報告 課程名稱： 計算機(jī)組成原理課程設(shè)計 設(shè)計題目： 設(shè)計一臺性能簡單的計算機(jī) 系 別： 計算機(jī)系 專 業(yè)： 計科1101班 組 別： 第三組 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 目 錄一、課程設(shè)計的目的 1二、設(shè)計要求 1三、設(shè)計的方法及過程2 2 根據(jù)設(shè)計要求正確設(shè)置正確設(shè)置多路開關(guān)2 ．設(shè)計指令系統(tǒng)3 ．設(shè)計微指令及指令的微程序4 4 ．編寫并執(zhí)行應(yīng)用程序8四、心得體會7 一 課程設(shè)計的目的通過課程設(shè)計更清楚地理解下列基本概念：（1）計算機(jī)的硬件基本組成；（2）計算機(jī)中機(jī)器指令的設(shè)計；（3）計算機(jī)中機(jī)器指令的執(zhí)行過程；（4）微程序控制器的工作原理；（5）微指令的格式設(shè)計原理；二 設(shè)計要求 題一研制以臺性能如下的實驗計算機(jī)。（1）沒有外部設(shè)備；（2）運(yùn)算器采用單累加器多寄存器結(jié)構(gòu)；（3）操作數(shù)尋址方式有：立即數(shù)尋址、寄存器尋址、直接尋址；（4）設(shè)計由如下指令組成的指令系統(tǒng)，其中L為累加器A，Jx為通用寄存器。將指令的二進(jìn)制編碼填入表中；序 號指令助記符指令功能指令編碼第一字節(jié)第二字節(jié)1JIA L，JX(L)+(JX) 224。L2YIDONG L，JX(JX)224。L3YIDONG JX，L(L)224。JX4ZHUANGZ DIZHI(DIZHI)224。L5FASONG DIZHIL224。(DIZHI)6ZHUANZ DIZHIL是零轉(zhuǎn)移7ZHUANCY DIZHI有進(jìn)位轉(zhuǎn)移8ZHUANL0 DIZHIL0位是1轉(zhuǎn)移9ZHUANYI DIZHI無條件轉(zhuǎn)移10YIDONG L，SHUJUSHUJU224。L11YIDONG JX，SHUJUSHUJU224。JX12TINGJI停機(jī)（5）計算各指令的微地址并寫出各指令的微程序；（6）將下列程序手工匯編、手工裝入并運(yùn)行，察看運(yùn)行結(jié)果。ORG 100START: YiDONG L,3 （5F03H） YIDONG J1,05 （5905H） JIA L,J1 FASONG 00D TINGJI（7）編寫匯編語言程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：將內(nèi)存某兩個單元的數(shù)據(jù)相加后存入另一個單元中，若有進(jìn)位，則在00B單元中存入數(shù)據(jù)0，否則在00B單元中存入數(shù)據(jù)1；（8）將該應(yīng)用程序機(jī)器匯編、機(jī)器裝入、并連續(xù)運(yùn)行，察看運(yùn)行結(jié)果并驗證程序的正確性；三 設(shè)計的方法及過程 整機(jī)設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求正確設(shè)置正確設(shè)置多路開關(guān) (1) 設(shè)計單累加器多寄存器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器, 要求開關(guān)KA、KB、KC、KR分別置左、右、右、下。(2) 為了便于微指令的設(shè)計, 標(biāo)出在運(yùn)算器中數(shù)據(jù)的傳輸方向。 微操作控制信號設(shè)計的一般原則 1) 對于電平有效的操作控制信號, 可采用微指令碼直接控制。 2) 對脈沖型和電平跳變信號, 需外加門電路實現(xiàn)。 3) 對需多個控制信號的器件,通常將某些信號固定好, 其他信號接某個Mi。 設(shè)計實驗接線表 按模塊逐個歸納整理, 明確各模塊中各器件各控制信號的處理方法, 將其分別接在某個Mi上. 1) 運(yùn)算器模塊累加器A: X0M16 X1M17 CAφ累加暫存器ACT: CCφ CGM5暫存器TMP: CT+5V OTM10算邏單元: S3S0M23M20 CnM19 MM18輸出緩沖器BUF: OBM8 進(jìn)位產(chǎn)生線路: P2P0不用 SB、SAX1X0 CPM13+φ 2) 寄存器堆模塊 RRM1 WRM0φ A、B將有指令部件控制 3) 指令部件模塊 指令寄存器IR1: GIM7 CIφ 指令寄存器IR2: CL M14φ IRIR2輸出控制: OIM15 程序計數(shù)器PC: P+1M6 CLR+5V CKφ LP由LP’通過M9間接控制 PC輸出控制: PCO由P+1通過M6間接控制 4) 內(nèi)存模塊: RCM2(RC’)+φ WCM3(WC’)+φ5) 總線緩沖模塊: BB3RF B2RC’6)微程序控制模塊 微程序計數(shù)器MPC: MCLRRO MCLKPO MLDM4 MP+1+5V 操作碼散轉(zhuǎn)控制: MD10MD6GND MD5MD2I7I5,I2 MD1M0+5V 微指令寄存器: MIGGND MICP啟停模塊產(chǎn)生 7) 啟停和時序模塊: DRM5 RCPφ： 圖1. 整機(jī)邏輯框圖 設(shè)計指令系統(tǒng) 表一 指令系統(tǒng)序
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