計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)--有帶進(jìn)位加法和立即數(shù)尋址方式的模型機(jī)-預(yù)覽頁
【正文】 共 17 頁 謝 辭 非常感謝我的導(dǎo)師 呂俊龍 老師。本次實(shí)驗(yàn)里的微程序均由自己根據(jù)流程圖及機(jī)器指令編寫，正確完成了題目 1— 4的要求。不產(chǎn)生進(jìn)位加。 ADD 指定完成后有 JMP 跳轉(zhuǎn)到 01H。 04 指令中， A， B， C 字段分別為 011， 000，000 表示 LDDR2有效，即表示將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)傳送到 DR2 寄存器中， RAMBUSDR2，后續(xù)地址為 05H。 如果運(yùn)行結(jié)果不正確，需要返回來修改程序或微程序，每次修改后，需要重新完成第 10步，將程序和微程序下載到實(shí)驗(yàn)箱中。 當(dāng)所有功能模塊都調(diào)試正常后，進(jìn)入總調(diào)試。 使用唐都軟件將工作程序和微程序下載到實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)存和控制存儲(chǔ)器中。然后代碼化用 16進(jìn)制來表示，格式為： $P****，前面 2個(gè)‘ *’表示該內(nèi)存的地址，后面 2個(gè)‘ *’表示該地址的數(shù)據(jù)。 $M0101ED82：表示在控制存儲(chǔ)器地址 01h 處的代碼是 01ED82h。 第 7 頁 共 17 頁 微指令代碼化 根據(jù)微指令格式，將微程序流程中的所有微指令代碼化。 設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程 數(shù)據(jù)通路確定后，就可以設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)中每條指令的執(zhí)行流程。在此基礎(chǔ)上，就可以擬出各種信息傳輸路徑，以及實(shí)現(xiàn)這些傳輸所需要的微命令。 計(jì)算機(jī)組成原理控制軟件。圖中 I7~I2 為指令寄存器的 7~2 位輸出， SE5~SE1 為微控器單元微地址鎖存器的強(qiáng)制端輸出。另外，實(shí)現(xiàn)無條件跳轉(zhuǎn)至開始。其中 IN 指令為單字長（ 8 位），其余為雙字長指令。 通過對(duì)一個(gè)簡單計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)計(jì)算機(jī)的基本組成、部件的設(shè)計(jì)、部件間的連接、微程序控制器的設(shè)計(jì)、微指令和微程序的編制與調(diào)試等過程有更深的了解，加深對(duì)理論課程的理解?？梢栽O(shè)計(jì)出更好更新的科技產(chǎn)品，這將給科技的 發(fā)展帶來很好的積極作用，也使科技的水平得到一定的 高。 使設(shè)計(jì)越來越受到人們的重視，通過設(shè)計(jì)。了解硬件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位，以硬件為核心，疊加不同層次的軟件，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 課程設(shè)計(jì)要求 所設(shè)計(jì)模型計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)共包含五條機(jī)器指令： IN(輸入 )、 ADC(帶進(jìn)位加法 )、 OUT(輸出 )、 STA（存數(shù)）、 JMP（無條件轉(zhuǎn)移），加法指令的尋址方式為立即數(shù)尋址。 設(shè)計(jì)目標(biāo) 在設(shè)計(jì)完本程序后，所設(shè)計(jì)模型機(jī)能夠完成從一個(gè)外設(shè)輸入一個(gè)數(shù)到指定的寄存器中，另外輸入立即數(shù)并將其存入另一個(gè)、寄存器中，兩數(shù)進(jìn)行進(jìn)位相加并將結(jié)果保存到第一個(gè)寄存器，輸出結(jié)果，并顯示。其功能是根據(jù)機(jī)器指令及相應(yīng)微代碼進(jìn)行譯碼，使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入口，從而實(shí)現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運(yùn)行，其原理如圖 2所示。 （ 2）指令譯碼電路 第 4 頁 共 17 頁 圖 21指令譯碼電路 （ 3）寄存器譯碼電路 圖 22 寄存器譯碼 電路 第 5 頁 共 17 頁 圖 23微程序控制電路 實(shí)驗(yàn)裝置 計(jì)算機(jī)組成原理 THTJZ2 型教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)，排線若干。 確定總體結(jié)構(gòu) （寄存器、加法器、選擇器的設(shè)置與數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)） 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含確定各部件設(shè)置以及它們之間的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)通路不同，執(zhí)行指令所需要的操作就不同，計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)也就不一樣。 確定微程序地址 確定后續(xù)微地址的形成方法，確定每個(gè)微程序地址及分支轉(zhuǎn)移地址。如上述表中的四條微指令寫成： $M00018110：表示在控制存儲(chǔ)器地址 00h 處的代碼是 018110h。 編寫工作程序并代碼化 編寫測(cè)試用的工作程序，并寫出內(nèi)存映像，用二進(jìn)制表示。 第 8 頁 共 17 頁 聯(lián)機(jī)操作文件的建立 為了從 PC 機(jī)下載工作程序和微程序，需要建立聯(lián)機(jī)操作文件，該文件是普通的文本文件，擴(kuò)展名為 TXT，可用記事本來建立的，要求： 測(cè)試用的工作程序排在文件的前面，每個(gè)內(nèi)存地址及代碼占一行； 微指令代碼排在文件的后面，每個(gè)微地址及微指令代碼占一行； 例如，下面是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的文件 (文件名： )： $P0044 $P0146 $P0298 $M00018108 $M0101ED82 $M0200C050 連接實(shí)驗(yàn)線路 根據(jù) 如圖 31 的實(shí)驗(yàn)線路圖連接實(shí)驗(yàn)線路 。可以使 用控制臺(tái)命令 SWA、 SWB 的不同取值，或使用聯(lián)機(jī)軟件檢查內(nèi)存程序是否正確，微程序是否正確。這樣也可以直接驗(yàn)證程序和微程序的正確性。 09執(zhí)行完后根據(jù)下址到達(dá) 03，其中 A9， A8 為 01 即是選中 Y1， Y1 與 WE相連表示存儲(chǔ)器工作，即 RAMBUSAR，后續(xù)地址為 04H。即完成了一次加法操作。 ： ADD 執(zhí)行的是不產(chǎn)生進(jìn)位的加法，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是每次在原來的數(shù)據(jù)上加 01H。 通過自己對(duì)一系列微程序的編寫，對(duì)程序執(zhí)行的流程以及指令之間的跳轉(zhuǎn)有了更深的理解，能夠根據(jù)流程圖和機(jī)器指令寫出相應(yīng)微程序，對(duì)簡單模型機(jī)里的數(shù)據(jù)流向圖也有了一定的理解，能看懂根據(jù)自己編寫 的微程序在模型機(jī)上的一步步流向，對(duì) ADD， ADC， BZC， RLC??等指令的運(yùn)用更加熟悉，對(duì)它們微程序的一步步流程也有了清晰的認(rèn)識(shí)，通過對(duì)機(jī)器指令和微指令的分析和編寫，理解了指令代碼所對(duì)應(yīng)的功能。有很大的收獲。正是 呂 老師的無私幫助與熱忱鼓 勵(lì)，我的 課程設(shè)計(jì) 才能夠得以順利完成，謝謝 呂 老
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