計算機(jī)組成原理課程設(shè)計--有帶進(jìn)位加法和立即數(shù)尋址方式的模型機(jī)(完整版)
【正文】 B 1 0 0 P(4) 1 0 1 LOAD 1 0 1 ALUB 1 0 1 AR 1 1 0 LDAR 1 1 0 PCB 1 1 0 LDPC 表中 uA0~uA5 為 6 位的下一條微指令的地址 ,A、 B、 C 為 3個譯碼字段 ,分別由三個控制位譯碼出多位。 第 6 頁 共 17 頁 第三章 模型機(jī)的設(shè)計驟 設(shè)計一臺完整的計算機(jī)，大致需按如下的順序來考慮： 確定設(shè)計目標(biāo) 確定所設(shè)計計算機(jī)的功能和用途。 根據(jù)指令的復(fù)雜程度，確定每條指令所需要的機(jī)器周期數(shù)。 $M0200C048：表示在控制存儲器地址 02h 處的代碼是 00C048h。其中，自帶電源線的實驗箱用 NCMP53 軟件，啟動軟件后使用 F4[裝載 ]進(jìn)行下載；外接電源線的實驗箱用 CMPP 軟件，啟動軟件后在菜單中選擇 [轉(zhuǎn)儲 ]/[裝載 ]進(jìn)行下載。 第 10 頁 共 17 頁 第四章 實驗步驟 在測試程序裝入內(nèi)存后，機(jī)器自動執(zhí) 行控存中 00 號的微指令，產(chǎn)生控制臺命令，其流程如下（ 01為取指微指令的地址）： 程序的內(nèi)存映象 本設(shè)計的工作程序的內(nèi)存映象 (裝入起始地址 00H)如下： 地址 ( 二進(jìn)制 ) 內(nèi)容 ( 二進(jìn)制 ) 助記符 說 明 十六進(jìn)制代碼 0000 0000 0000 0000 IN 將輸入數(shù)據(jù)送 R0寄存器 0000 0000 0001 0001 0000 ADD [OAH] 0110 0000 0010 0000 1010 RO+[0AH]— R0 020A 0000 0011 0010 0000 STA [0BH] 0320 0000 0100 0000 1011 R0— [0BH] 040B 0000 0101 0011 0000 OUT [0BH] 0530 0000 0110 0000 1011 [0BH]— LED 060B 0000 0111 0100 0000 JMP 01 0740 0000 1000 0000 0001 01H— PC 0801 0000 1010 0000 0001 輸入自定的數(shù)據(jù) 0A01 第 11 頁 共 17 頁 流程 圖 本設(shè)計的程序流程圖如下： 微程序 微地址 S3 S2 S1 S0 M CN WE A9 A8 A B C UA5? UA0（后續(xù)地址） 十六進(jìn)制代碼 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0300E004 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0400B005 0 5 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0501A206 0 6 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 06959A01 0 9 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0901ED83 第 12 頁 共 17 頁 程序分析： 程序思想如下：首先將輸入數(shù)據(jù)送 R0 寄存 器，然后送到 ALU 單元執(zhí)行 ADD操作，加法完成后將結(jié)果再送到 R0寄存器，然后 STA 跳轉(zhuǎn)，將 R0 寄存器的數(shù)據(jù)送到 0BH，然后送顯示器顯示，送顯后立即 JMP 指令回到微程序的 01 步，即繼續(xù)執(zhí)行 ADD 加法，一直循環(huán)。一直循環(huán)進(jìn)行加法運算。 本次實驗中，在微程序的調(diào)試中花費不少時間，尤其在 BZC和 RLC 指令上耽擱較久，但通過觀察模型機(jī)上的操作流向來檢查錯誤收獲較大，模型機(jī)能比較準(zhǔn)確的看出自己出錯的地方（即數(shù)據(jù)沒有向題目要求的地方流動），通過對程序進(jìn)行多次調(diào)試修改以及老師 的幫助指導(dǎo)下得到正確結(jié)果。我們一定再接再勵，不斷進(jìn)步。 他 為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。測試數(shù)據(jù)中 FF+01 后會產(chǎn)生進(jìn)位，控制信號CN=1， AR=0， 把 上次運行結(jié)果帶入下次運算， 進(jìn)位產(chǎn)生的 01 就自動帶入到下次運算中，最后結(jié)果為 00+01=02。 05 這條指令的 A， B， C 字段為 010， 001， 000，即是 LDDR1， RSB 有效，表示叫 R0的數(shù)據(jù)傳送到 DR1 寄存器中， R0DR1，后續(xù)地址為 06H?？梢允褂脝尾轿⒅噶罘绞綀?zhí)行工作程序，也可以直接使用連續(xù)方式執(zhí)行程序。例如： $P0044：表示在內(nèi)存地址 00h 處的數(shù)據(jù)是 44h。首先寫出每個微地址以及該地址對應(yīng)的微指令代碼（共 24位二進(jìn)制信息），如下表所示： 微地址 S3 S2 S1 S0 M CN WE A9 A8 A B C UA5? UA0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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