【正文】 當(dāng)然挖掘了我的思維，這次課設(shè)讓我將計(jì)算機(jī)組成原理這門課程的知識(shí)全部都調(diào)用了起來(lái)，讓我對(duì)計(jì)算機(jī)的控制原理和控制的過(guò)程有了深刻的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)也掌握了在設(shè)計(jì)一個(gè)模型機(jī)的基本的步驟和過(guò)程，加強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。4 26 01ED96 09 40 26 第五次取指令的地址碼 27 00D181 00 01 LDAD將計(jì)數(shù)器的值改為 00 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì) 20 最終各個(gè)部分組成一個(gè)有機(jī)的整體。方法是從菜單選擇 Tool|InSystem Memory Content Editor，即可進(jìn)入在系統(tǒng)存儲(chǔ)器讀寫 圖 42對(duì) FPGA中的 ROM和 RAM進(jìn)行觀察和改寫 第五章 總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)八位模型機(jī)，能夠執(zhí)行五條指令，在經(jīng)過(guò)兩周和小組成員的思考和討論終于將其設(shè)計(jì)出來(lái)，并成功在 GW48 C+平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。 ① 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)控制選擇同上。執(zhí)行軌跡如表所示。給各個(gè)輸入的信號(hào)適合的激勵(lì)波形，然后開始啟動(dòng)仿真。至此， IN 指令執(zhí)行 完畢。 （ 2）執(zhí)行指令階段 CPU 的動(dòng)作如下： ⑧ 操作控制器送出控制信號(hào)給輸入單元，打開輸入三態(tài)門，輸入數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線。 ⑦ 操作控制器識(shí)別出是一個(gè)輸入指令，于是輸出控制命令。 ⑤ IR 中的內(nèi)容送到指令譯碼器 ID 進(jìn)行譯碼。 ③ 地址寄存器 AR 指向內(nèi)存 00H 單元，取出此單元中的內(nèi)容“ 00H”，傳送到數(shù)據(jù)總線。 （ 1）取指令階段 CPU 的動(dòng)作如下： ① 指令程序計(jì)數(shù)器 PC 的內(nèi)容 00H 裝入地址寄存器 AR。 圖 32 控制器 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì) 15 第四章 系統(tǒng)調(diào)試和分析 模型 機(jī) 的軟件執(zhí)行 表 機(jī)器指令試驗(yàn)程序 存儲(chǔ)器地址 內(nèi)容 助記符 說(shuō)明 00H 00H IN “ INPUT”→ R0，鍵盤輸入數(shù)據(jù) 01H 10H ADD[0AH] [R0]+[0AH]→ R0 02H 0AH 03H 20H STA[0BH] [R0]→ [0BH] 04H 0BH 05H 30H OUT[OBH] [0BH]“ OUTPUT”，顯示輸出數(shù)據(jù) 06H 0BH [09H]→ PC，以 [08H]內(nèi)容為轉(zhuǎn)移地址 07H 40H JMP[08H] 08H 00H 09H 00H 0AH 34H DB 34H 被加數(shù) 0BH XXH 求和結(jié)果 表 中的第一條指令 IN 是一條輸入指令。 圖 31 運(yùn)行指令微程序流程圖 表 微代碼表 微地址 微指令 S3 S2 S1 S0 M CN WE A9 A8 A B C μ A5～μ A0 00 018110 0 0 0 0 0 0 0 1 1 000 000 100 010000 01 01ED82 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 000010 02 00C048 0 0 0 0 0 0 0 0 1 100 000 001 001000 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì) 14 03 00E004 0 0 0 0 0 0 0 0 1 110 000 000 000100 04 00B005 0 0 0 0 0 0 0 0 1 011 000 000 000101 05 01A206 0 0 0 0 0 0 0 1 1 010 001 000 000110 06 919A01 1 0 0 1 0 0 0 1 1 001 101 000 000001 07 00E00D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 110 000 000 001101 10 001001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 001 000 000 000001 11 01ED83 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 000011 12 01ED87 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 000111 13 01ED8E 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 001110 14 01ED96 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 010110 15 038201 0 0 0 0 0 0 0 1 1 000 001 000 000001 16 00E00F 0 0 0 0 0 0 0 0 1 110 000 000 001111 17 00A015 0 0 0 0 0 0 0 0 1 010 000 000 010101 20 01ED92 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 010010 21 01ED94 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 010100 22 01A010 0 0 0 0 0 0 0 1 1 010 000 000 010000 23 018001 0 0 0 0 0 0 0 1 1 000 000 000 000001 24 062020 0 0 0 0 0 1 1 0 0 010 000 000 010001 25 010A01 0 0 0 0 0 0 0 1 0 000 101 000 000001 26 00D181 0 0 0 0 0 0 0 0 1 101 000 110 000001 如圖 32所示，微程序控制器主要由控制存儲(chǔ)器 ROM、微指令寄存器 uIR 和微指令地址形成部件 uAR 三部分組成。根據(jù)微代碼表，將微指令碼寫成存儲(chǔ)器初始化文件（ .mif），并將其放在 LPM_ROM中后，就能在該 CPU 的指令系統(tǒng)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)各種應(yīng)用程序。將已確定的 24 位微代碼轉(zhuǎn) 換成十六進(jìn)制形式，寫入表 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì) 13 中第二列微指令欄內(nèi)，并將其標(biāo)注在微程序流程圖每一個(gè)微操作框的右上角。根據(jù)表 中規(guī)定的 24 位微代碼的定義，確定每一條微指令的操作控制信號(hào)字段和 A、 B、 C 譯碼字段，將控制信號(hào)的編碼填入表中對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。根據(jù)微指令流程圖中設(shè)定的微地址，將每一條微指令的下一條微指令的微地址填入該微指令的 uA5～ uA0 欄內(nèi)。從 00 開始，按順序依次填寫表中的第一列微地址。 設(shè)計(jì)微 代碼表 微指令代碼的設(shè)計(jì)方法是，首先設(shè)計(jì)微代碼空表，然后逐項(xiàng)確定其中的內(nèi)容。執(zhí)行階段完成任務(wù)的時(shí)間稱為執(zhí)行周期。 （ 7）操作控制器產(chǎn)生執(zhí)行指令的微控制。 2. 分析取數(shù)階段 （ 5）指令寄存器（ IR）中的內(nèi)容送指令譯碼器（ ID）進(jìn)行指令譯碼。 （ 3）由控制單元（ CU）經(jīng)控制 總線（ CB）向存儲(chǔ)器發(fā)讀命令。 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì) 12 時(shí)序控制電路 用于產(chǎn)生程序運(yùn)行時(shí)所需的時(shí)鐘節(jié)拍。其作用 是對(duì) 24 位微指令中的 A、 B、 C 字段進(jìn)行指令譯碼。 指令寄存器 IR 和輸出鎖存器 也都采用 lpm_latch 模塊。 LOAD為 數(shù)據(jù)預(yù)置加載控制端， LOAD 為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)； LOAD 端為高電平時(shí)，向計(jì)數(shù)器加載數(shù)據(jù)。 程序計(jì)數(shù)器 PC 用了 LPM 可預(yù)置計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸入端直接與內(nèi)部總線相連，數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)三態(tài)緩沖器與內(nèi)部總線相連，地址總線 h和地址寄存器 AR連接。用 lpm_ram_dq 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ALU 的兩個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)暫存器 DR1 和 DR2，則用 LPM 模塊數(shù)據(jù)鎖存器 lpm_latch 構(gòu)成，為 ALU 提供運(yùn)算數(shù)據(jù)。 ELSE 0001 。 COUT = 0000 WHEN F9(8) = 39。 F= F9(7 DOWNTO