最新計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)——微程序設(shè)計(jì)報(bào)告書-文庫吧資料
2025-07-26 02:35本頁面
【正文】 ALLRET 當(dāng)全部微程序設(shè)計(jì)完畢后，將每條微指令代碼化，下表即為將微程序流程圖按微指令格式轉(zhuǎn)化而成的“二進(jìn)制微代碼表”。R0B88R0(74LS374)T4LDR0圖6 寄存器R0數(shù)據(jù)通路如圖:圖8數(shù)據(jù)通路圖五、詳細(xì)設(shè)計(jì)微程序功能設(shè)計(jì)： （1）指令設(shè)計(jì)助記符 機(jī)器指令碼 說明ADD 0000 0000 ******** ******** (data1+data2 )1 R0 OUT 0011 0000 R0OUTMOV 0100 0000 (addr1)(addr2)LDI 0110 0000 ******** (data)R0CALL 0111 0000 ******** 調(diào)用子程序RET: 1000 0000 子程序返回 ADD 是三字節(jié)指令，后面兩個(gè)******** ********是要進(jìn)行加法的數(shù)據(jù)，本指令的功能是數(shù)據(jù)一加上數(shù)據(jù)二之后左移一位，結(jié)果存在R0里；OUT是輸出；MOV指令實(shí)現(xiàn)的是將內(nèi)存地址一的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存地址二，因?yàn)樗鼏巫止?jié)指令，所以微指令執(zhí)行期間要靠IN單元輸入要操作的內(nèi)存地址；LDI是雙字節(jié)指令，把后面的********送到R0里；CALL是調(diào)用子程序，也還是雙字節(jié)指令，********是要調(diào)用子程序的入口地址；RET指令用在子程序的末尾，幫助子程序正確返回。88IR(74LS273)T4LDIR圖5 指令寄存器IR寄存器堆R0:寄存器R0使用的芯片是74LS374，該芯片是8個(gè)三態(tài)DFF。88AR(74LS273)T4LDAR圖4 地址寄存器AR指令寄存器IR:指令寄存器IR存放的是正在執(zhí)行的機(jī)器指令，它作為指令譯碼器電路的輸入，實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)控制。88LOADT4LDPCPC(74LS161)PC(74LS161)圖3 程序計(jì)數(shù)器PC地址寄存器AR:地址寄存器保存訪問存儲(chǔ)器時(shí)的地址信息，由74LS273實(shí)現(xiàn)。使用“可預(yù)置”是因?yàn)檗D(zhuǎn)移指令需要直接修改PC的值。這個(gè)CPU 在寫入相應(yīng)的微指令后，就具備了執(zhí)行機(jī)器指令的功能，但是機(jī)器指令一般存放在主存當(dāng)中，CPU 必須和主存掛接后，才有實(shí)際的意義，所以還需要在該CPU 的基礎(chǔ)上增加一個(gè)主存和基本的輸入輸出部件，以構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的模型計(jì)算機(jī)。四、總體設(shè)計(jì)(系統(tǒng)構(gòu)成):實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的 CPU，并且在此CPU 的基礎(chǔ)上，繼續(xù)構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的模型計(jì)算機(jī)。當(dāng)遇到停機(jī)指令或外來停機(jī)命令后，應(yīng)該待當(dāng)前這條指令執(zhí)行完畢后再停機(jī)或至少在本機(jī)器周期結(jié)束時(shí)停機(jī)。實(shí)現(xiàn)各條指令的微程序是存放在微程序控制器中的。然后計(jì)算機(jī)開始執(zhí)行程序，不斷地取出指令、執(zhí)行指令。當(dāng)電壓達(dá)到穩(wěn)定值后，自動(dòng)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，產(chǎn)生節(jié)拍電位和工作脈沖。這樣就可以用一個(gè)微指令序列表示一條機(jī)器指令，這種微指令序列稱為微程序。微程序控制器:微程序控制器的基本任務(wù)是完成當(dāng)前指令的翻譯和執(zhí)行，即將當(dāng)前指令的功能轉(zhuǎn)換成可以控制的硬件邏輯部件工作的微命令序列，完成數(shù)據(jù)傳送和各種處理操作。它是一種只讀型存儲(chǔ)器，要求速度快，讀出周期短微指令寄存器:存放當(dāng)前由控制存儲(chǔ)器讀出的一條微指令信息，分為微地址寄存器和微命令寄存器兩個(gè)部分。三、微程序控制器的原理:A. 微程序控制的基本思想:1. 若干微命令編制成一條微指令，控制實(shí)現(xiàn)一步操作； 2. 若干微指令組成一段微程序，解釋執(zhí)行一條機(jī)器指令； 3. 微程序事先存放在控制存儲(chǔ)器中，執(zhí)行機(jī)器指令時(shí)再取出。 Ri 223。 memi 223。二、設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)要求:用微程序控制器實(shí)現(xiàn)以下指令功能調(diào)用:CALL addr 。掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)原理知識(shí)解決問題和設(shè)計(jì)指令程序的能力。本表不夠，可另附頁，但應(yīng)在頁腳添加頁碼。目前資料收集情況(含指定參考資料):《計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》《計(jì)算機(jī)組成和設(shè)計(jì)》,David ,清華大學(xué)出版社,2003年12月《計(jì)算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)》,William Stallings編,高等教育出版社,2001年8月《
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