計算機組成原理課程設(shè)計報告書-全文預(yù)覽
【正文】 施等。 第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 系統(tǒng)整體設(shè)計方案 總體設(shè)計方案中首先要確定整體控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型。如果微程序不出現(xiàn)分支，那么下一條微指令的地址就直接由微地址寄存器給出。對控制存儲器的要求是速度快，讀出周期要短。其工作過程是：每讀出一條微指令，則執(zhí)行這條微指令；接著又讀出下一條微指令，又執(zhí)行這一條微指令……。8051程序計數(shù)器由16個觸發(fā)器構(gòu)成，故它的編碼范圍為0000H~0FFFFH，共64KB。程序計數(shù)器（PROGRAM COUNTER）是一個二進(jìn)制16位的程序地址寄存器，專門用來存放下一條需要執(zhí)行的指令在程序存儲器中的地址，能自動加1。指令的操作碼部分應(yīng)連接到寄存器堆，選擇參與運算的寄存器。LDAR控制合適接受地址，當(dāng)LDAR2=1時，在T2 的下降沿江選中的數(shù)據(jù)源上的數(shù)據(jù)打入AR2。當(dāng)LDAR1=1時，在T4的上升沿，AR1的值加1；當(dāng)LDAR1=1時，在T4的上升沿，將數(shù)據(jù)總線DBUS的數(shù)據(jù)打入地址寄存器AR1。AR1 是一片GAL22V10,具有加1功能，提供雙端口存初期左端的第值。IDT7132是2048字節(jié)的雙端口靜態(tài)隨機存儲器，本機實際使用256字節(jié)。 系統(tǒng)總體框圖1. 運算器部件是計算機中進(jìn)行數(shù)據(jù)加工的部件，其主要功能包括： （1）執(zhí)行數(shù)值數(shù)據(jù)的算術(shù)加減乘除等運算,執(zhí)行邏輯數(shù)據(jù)的與或非等邏輯運算，由一個被稱為 ALU 的線路完成。（4）從地址20H執(zhí)行程序，在程序執(zhí)行中，按一次控制臺的INTR。并根據(jù)老師指定完成不同的子標(biāo)題，即程序中必須包含子標(biāo)題類型的指令。 總體方案論述了解模型機的硬件系統(tǒng)，根據(jù)所提供的模型機的機器指令,：操作數(shù)在寄存器中，由指令操作碼中的rrr三位的值和PSW中RS1及RS0的狀態(tài)，選中某個工作寄存器區(qū)的某個寄存器，然后進(jìn)行相應(yīng)的指令操作。指導(dǎo)教師評語及成績平時成績： 論文質(zhì)量： 答 辯： 總成績 ： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日目 錄第1章 一臺模型計算機設(shè)計方案 1 引言 1 總體方案論述 1 1 2 3第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 5 系統(tǒng)整體設(shè)計方案 5 數(shù)據(jù)通路設(shè)計 5 存儲器的設(shè)計 6 微程序控制器設(shè)計 6 6 7 模型機的設(shè)計與調(diào)試 8第3章 微程序的設(shè)計 9 9 12第4章 課程設(shè)計總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14第1章 一臺模型計算機設(shè)計方案 引言：本次課程設(shè)計可以使用計算機組成原理實驗中的所有電路，包括運算器、存儲器、通用寄存器堆、程序計數(shù)器、指令寄存器、微程序控制器等，將幾個模塊組合成為一臺簡單計算機。本次課程設(shè)計中，數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來完成。主要設(shè)計內(nèi)容：使用計算機組成原理實驗中的所有電路，包括運算器、存儲器、通用寄存器堆、程序計數(shù)器、指令寄存器、微程序控制器等，將幾個模塊組合成為一臺簡單計算機。認(rèn)真獨立完成所規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容(4000字左右)，嚴(yán)禁相互抄襲；撰寫、打印設(shè)計說明書一份。CPU從內(nèi)存取出一條機器指令到執(zhí)行指令結(jié)束的一個機器指令周期，是由微指令組成的序列來完成的，即一條機器指令對應(yīng)一個微程序。：進(jìn)行寄存器尋址。（1）利用機器指令系統(tǒng)編制簡單程序，要求至少使用其中五條指令，對自己編制的簡單程序進(jìn)行譯碼，手工匯編成十六進(jìn)制機器代碼。（3）將上述任務(wù)（1）中的程序機器代碼用控制臺操作存入內(nèi)存中，并根據(jù)程序的需要，用數(shù)碼開關(guān)SW7—SW0設(shè)置通用寄存器及內(nèi)存相關(guān)單元的數(shù)據(jù)。（5）重復(fù)執(zhí)行（4）兩次（6）將RAM中20H的單元內(nèi)容由指令I(lǐng)NTS改為INTC，重作（4），記錄發(fā)生的現(xiàn)象。 雙端口存儲器RAM由一片IDT7132（U36）及少量附加控制電路組成。地址寄存器AR1（U37）和AR2(U27,U28)提供雙端口存儲器的地址。當(dāng)AR1_INC=1是，在T4的上升沿，AR1的值加1。M3選擇數(shù)據(jù)來源，當(dāng)M3=1時，選中數(shù)據(jù)總線DBUS；當(dāng)M3=0是，選中程序計數(shù)器PC。當(dāng)LDIR=1時，在LDIR=1時，在T4的上升沿將來自雙端口存儲器的指令打入指令寄存器IR保存。通用寄存器最多的用途是計算。所以，需要執(zhí)行程序的機器碼必須在程序執(zhí)行前預(yù)先一條條地按順序放到程序存儲器中，并為程序計數(shù)器設(shè)置成程序第一條指令的內(nèi)存地址
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