復(fù)雜模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-30 02:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 證整機(jī)的運(yùn)行正確。當(dāng)所有功能模塊都調(diào)試正常后，進(jìn)入總調(diào)試。連接所有模塊，用單步微指令方式執(zhí)行機(jī)器指令的微程序流程圖，當(dāng)全部微程序流程圖檢查完后，若運(yùn)行結(jié)果正確，則在內(nèi)存中裝入一段機(jī)器指令，進(jìn)行其他的運(yùn)行方式等功能調(diào)試及執(zhí)行指令的正確性驗(yàn)證。在驗(yàn)證正確后再自己修改幾條微程序，再調(diào)試驗(yàn)證是否達(dá)到自己的目的。 總體設(shè)計(jì)方案1． 復(fù)雜模型機(jī)的邏輯框圖 以控制器為中心，首控制器從指令寄存器取得指令，編譯指令，再輸出微控制信號(hào)，控制ALU的運(yùn)算，PC加一，并且從RAM中取出數(shù)據(jù)運(yùn)算，運(yùn)算后再把結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線存到RAM，在指令寄存器讀去下一條指令，依次循環(huán)。 復(fù)雜模型計(jì)算機(jī)邏輯框圖2． 用框圖語(yǔ)言表示模型機(jī)的指令執(zhí)行流程 模型計(jì)算機(jī)邏輯框圖 數(shù)據(jù)格式和尋址方式的設(shè)計(jì)1． 數(shù)據(jù)格式模型機(jī)規(guī)定采用定點(diǎn)補(bǔ)碼表示法表示數(shù)據(jù)，且字長(zhǎng)為８位，其格式如下： ７６５４３２１０符號(hào)尾 數(shù)其中第 7 位為符號(hào)位，相對(duì)于十進(jìn)制數(shù)值表示范圍是：－2 7163。X163。2 7－1。 2． 模型機(jī)的尋址方式操作數(shù)的尋址就是尋找形成操作數(shù)在主存中的地址的方法。設(shè)指令格式如下：操作碼（OP） 尋址特征 形式地址形式地址（D）：指令地址字段中給出的地址。 有效地址（EA）：形式地址經(jīng)過(guò)一定計(jì)算而得到的操作數(shù)的實(shí)際地址。 常用尋址方式如下： (1)隱含尋址：指令中不指出操作數(shù)的地址，而是隱含在累加器或堆棧等，由它們給出操作數(shù)。 (2)立即尋址：指令的地址字段指出的不是操作數(shù)的地址，而是操作數(shù)本身。即數(shù)據(jù) data = D。 (3) 直接尋址：操作數(shù)的地址直接在指令中給出，即操作數(shù)的有效地址為 EA = D。 (4)間接尋址：指令的形成地址 D 在主存相應(yīng)單元中的內(nèi)容是操作數(shù)的地址，即操作數(shù)的有效地址為 EA =（D）。 (5)寄存器尋址：指令中給出的是寄存器號(hào) R，操作數(shù)就是寄存器中的內(nèi)容，即 data=（R）。 (6) 寄存器間接尋址：指令中給出的是寄存器號(hào) R，而操作數(shù)的地址就是寄存器中的內(nèi)容，即 EA =（R）。 (7)相對(duì)尋址：操作數(shù)地址為程序計(jì)數(shù)器 PC 中的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量 D 之 和，位移量 D 通常以補(bǔ)碼形式給出，可正可負(fù)。即 EA=（PC）+D。 (8) 基址尋址：操作數(shù)地址為基址寄存器中的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量 D 之和，即 EA=（R）基址 +D(9)變址尋址：操作數(shù)地址為變址寄存器中的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量 D 之和。 3． 指令格式由于本模型機(jī)機(jī)器字長(zhǎng)只有8位二進(jìn)制長(zhǎng)度，故使用單字長(zhǎng)指令和雙字長(zhǎng)指令。根據(jù)要求,設(shè)計(jì)該模型機(jī)能執(zhí)行的不同指令，例指令格式及功能如下：(1) 算術(shù)邏輯運(yùn)算指令 9 條算術(shù)邏輯指令的名稱、功能和具體格式見表 。 表 算術(shù)邏輯運(yùn)算指令用單字節(jié)表示，尋址方式采用寄存器直接尋址，其格式如下： ７６５４３２１０OPCODErsrd其中，OPCODE 為操作碼，rs 為源寄存器，rd 為目的寄存器，并規(guī)定：Rs 或 rd選定的寄存器000110R0R1R2 (2) 訪問(wèn)指令及轉(zhuǎn)移指令 模型機(jī)設(shè)計(jì) 2 條訪內(nèi)指令，即存數(shù)（STA）、取數(shù)（LDA），2 條轉(zhuǎn)移指令，即無(wú)條件轉(zhuǎn)移（JMP）、結(jié)果為零或有進(jìn)位轉(zhuǎn)移指令（BZC），指令格式為： 7 65 43 21 000MOPCODERD D其中，OPCODE 為操作碼，rd 為目的寄存器地址（LDA、STA 指令使用）。D 為位移量 （正負(fù)均可），M 為尋址模式，其定義如下： 尋址模式 M有效地址 E說(shuō) 明 00 01 10 11 E= D E=（D） E=（RI）+D E=（PC）+D 直接尋址 間接尋址 RI 變址尋址 相對(duì)尋址 (3) I/O 指令輸入（IN）和輸出（OUT）指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： 其中，addr=01 時(shí)，選中“INPUT DEVICE”中的開關(guān)組作為輸入設(shè)備，addr=10 時(shí)，選中“OUTPUT DEVICE”中的數(shù)碼塊作為輸出設(shè)備。(4) 停
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