【正文】 1~周5 講授：2課時設(shè)計及調(diào)試：26課時 設(shè)計報告編8課時 答辯：4課時八、參考資料：《計算機組成原理》教材，陳智勇主編；《CMA組成原理與系統(tǒng)結(jié)實驗指導書》第五篇：計算機組成原理課程設(shè)計指導書長 沙 學院課程設(shè)計指導書系（部）計算機科學與技術(shù)專業(yè)計算機科學與技術(shù)2010年12 月 10 日課程名稱：計算機組成原理 課程編號：7020130610 主 筆 人：鐘旭 主 審 人：一、課程設(shè)計的目的通過該課程設(shè)計的學習，總結(jié)計算機組成原理課程的學習內(nèi)容，利用TDNCM+教學實驗系統(tǒng)提供的軟硬件操作平臺掌握層次化設(shè)計方法、運用計算機原理知識，設(shè)計并實現(xiàn)一臺完整的計算機，從而鞏固課堂知識、深化學習內(nèi)容、完成教學大綱要求，學好計算機科學與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。二、課程設(shè)計的題目 ；； 。三、設(shè)計內(nèi)容（主要技術(shù)關(guān)鍵的分析、解決思路和方案比較等）利用所學過的理論知識，特別是微程序設(shè)計的思想，寫出要設(shè)計的指令系統(tǒng)的微程序。設(shè)計環(huán)境為TDN－CM＋計算機組成原理教學實驗系統(tǒng)，微機，虛擬軟件。將所設(shè)計的微程序在此環(huán)境中進行調(diào)試，并給出測試思路和具體程序段。最后撰寫出符合要求的課程設(shè)計說明書、完成答辯。指令系統(tǒng)至少要包括六條不同類型指令：如一條輸入指令，一條減法指令，一條加法指令，一條存數(shù)指令，一條輸出指令和一條無條件轉(zhuǎn)移指令。在基本模型機的基礎(chǔ)上增加左、右循環(huán)和左、右?guī)нM位循環(huán)四條指令。其中，包含算術(shù)邏輯指令，訪問內(nèi)存指令，程序控制指令，輸入輸出指令，停機指令。重點是要包括直接、間接、變址和相對尋址等多種尋址方式。以上數(shù)據(jù)字長為8位，采用定點補碼表示。指令字長為8的整數(shù)倍。微指令字長為24位。四、設(shè)計步驟確定設(shè)計目標確定所設(shè)計計算機的功能和用途。確定指令系統(tǒng)確定數(shù)據(jù)的表示格式、位數(shù)、指令的編碼、類型、需要設(shè)計哪些指令及使用的尋址方式。總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)通路總體結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定各部件設(shè)置以及它們之間的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，就可以擬出各種信息傳輸路徑，以及實現(xiàn)這些傳輸所需要的微命令。綜合考慮計算機的速率、性能價格比、可靠性等要求，設(shè)計合理的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)，確定采用何種方案的內(nèi)總線及外總線。數(shù)據(jù)通路不同，執(zhí)行指令所需要的操作就不同，計算機的結(jié)構(gòu)也就不一樣。設(shè)計指令執(zhí)行流程數(shù)據(jù)通路確定后，就可以設(shè)計指令系統(tǒng)中每條指令所需要的機器周期數(shù)。對于微程序控制的計算機，根據(jù)總線結(jié)構(gòu)，需考慮哪些微操作可以安排在同一條微指令中，哪些微操作不能安排在同一條微指令中。確定微程序地址根據(jù)后續(xù)微地址的形成方法，確定每個微程序地址及分支轉(zhuǎn)移地址。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，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二進制代碼寫入到控制存儲器中的相應(yīng)單元中。組裝、調(diào)試在總調(diào)試前，先按功能模塊進行組裝和分調(diào)，因為只有各功能模塊工作正常后，才能保證整機的正常運行。當所有功能模塊都調(diào)試正常后，進入總調(diào)試。連接所有模塊，用單步微指令方式執(zhí)行機器指令的微程序流程圖，當全部微程序流程圖檢查完后，若運行結(jié)果正確，則在內(nèi)存中裝入一段機器指令，進行其他的運行方式等功能調(diào)試及執(zhí)行指令的正確性驗證。五、設(shè)計說明書要求課程設(shè)計說明書按學校統(tǒng)一格式撰寫和裝訂。課程設(shè)計報告要求打印,其中的數(shù)據(jù)通路框圖、微程序流程圖、實驗接線圖用VISIO等工具軟件繪制或用鉛筆工工整整繪制。（1）封面（包括：題目、所在系、班級、學號、指導教師及時間等項，可到教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）（2）任務(wù)書（3）目錄目錄要層次清晰，要給出標題及頁次，目錄的最后一項是無序號的“參考文獻”。（4）正文正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫，要求計算正確，論述清楚，文字簡練通順，插圖清晰，書寫整潔。文中圖、表及公式應(yīng)規(guī)范地繪制和書寫。正文是實踐設(shè)計報告的主體，具體由以下幾部分組成：1）課程設(shè)計題目；2）課程設(shè)計使用的實驗設(shè)備；3）課程設(shè)計步驟（包括確定所設(shè)計計算機的功能和用途、指令系統(tǒng)、總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)通路、設(shè)計指令執(zhí)行流程、確定微程序地址、微指令代碼化、組裝、調(diào)試。）4）課程設(shè)計總結(jié)（包括自己的收獲與體會；遇到的問題和解決的方法等）；（5）附錄附錄1：數(shù)據(jù)通路圖 附錄2：微程序流程圖 附錄3：實驗接線圖 附錄4：實驗程序及微程序附錄5：參考文獻（資料）(格式規(guī)范參照長沙學院畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范)六、設(shè)計進度安排 時間：116周 講授：2課時 答疑及設(shè)計：26課時 上機調(diào)試：8課時 答辯：6課時七、考核標準課程設(shè)計的成績分為：優(yōu)秀：、良好、中等、及格、不及格五個等級。優(yōu)秀：完成復(fù)雜模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)完備有更新擴充。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。良好：完成模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)指令種類豐富有一定的更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。中等：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，在老師指導下對指令系統(tǒng)有更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。及格：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。不及格：沒有課程設(shè)計報告，無故缺勤，不能完成調(diào)試者不及格。