【正文】 和執(zhí)行工作。本次設(shè)計(jì)采用 6264 存儲(chǔ)器作為主存儲(chǔ)器，它的地址總線由地址寄存器單元電路中的地址寄存器 74LS273 給出，它的寫信號，片選信號由寫入方式?jīng)Q定。移位運(yùn)算器由 74LS299和進(jìn)位控制電路組成，實(shí)現(xiàn)移位運(yùn)算。它可以由兩個(gè) 8 位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行多種算術(shù)或邏輯運(yùn)算，具體由 74LS181 的功能控制條件M、CN、SS2 、SS0 來決定。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材 DVCC 試 驗(yàn) 箱 ； 74LS181 四 位 算 術(shù) 邏 輯 單 元 /函 數(shù) 發(fā) 生 器 ， 暫存 器 74LS273， 輸 出 緩 沖 /顯 示 驅(qū) 動(dòng) 74LS245， 移 位 寄 存 器74LS299， 4 位 二 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 74LS161， 74LS138 譯 碼 器 ， E2PROM 2816 芯 片 ， 6264 芯 片 ； PC 機(jī) 一 臺 ； 排 線 若 干 設(shè)計(jì)原理4 運(yùn)算器本實(shí)驗(yàn)主要完成 8 位算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算并帶有移位功能的運(yùn)算器。 在 自 己 設(shè) 計(jì) 的 指 令 系 統(tǒng) 基 礎(chǔ) 上 ， 編 制 一 個(gè) 匯 編 語 言 小 程 序 并 進(jìn) 行調(diào) 試 通 過 。 設(shè) 計(jì) 模 型 機(jī) 指 令 系 統(tǒng) ： （ 含 設(shè) 計(jì) 微 指 令 格 式 、 微 程 序 流 程 圖 ， 每條 指 令 所 對 應(yīng) 的 微 程 序 等 ） 。 運(yùn) 算 器 ： 使 用 模 型 機(jī) 的 器 件 ， 組 成 帶 有 片 間 串 行 進(jìn) 位 16 位 算數(shù) 邏 輯 運(yùn) 算 功 能 的 運(yùn) 算 器 ， 帶 有 帶 8 位 自 增 、 自 減 指 令 的 整 機(jī) 模 型 。 課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) 根 據(jù) 任 務(wù) 要 求 設(shè) 計(jì) 整 機(jī) 系 統(tǒng) 的 方 案 。五、 設(shè)計(jì)（論文）的主要參考文獻(xiàn)六、 各階段時(shí)間安排（共 2 周）：周次 日期 內(nèi)容 地點(diǎn) 完成情況 教師簽字星期一 教師講解設(shè)計(jì)要求， 準(zhǔn)備參考資料 教室星期二、三 分析系統(tǒng)，方案設(shè)計(jì) 教室第 1周星期四、五 編程 實(shí)驗(yàn)室星期一、二 調(diào)試系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)室星期三、四 編寫設(shè)計(jì)說明書 實(shí)驗(yàn)室第 2周星期五 答辯 實(shí)驗(yàn)室3第一章：設(shè)計(jì)目的及設(shè)計(jì)原理 設(shè)計(jì)目的該設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)計(jì)算機(jī)組成原理課程所學(xué)知識，設(shè)計(jì)、開發(fā)一套簡單的模型計(jì)算機(jī)通 過 對 一 個(gè) 簡 單 計(jì) 算 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) ， 以 達(dá) 到 對 計(jì) 算 機(jī) 的 基 本 組 成 、 部 件的 功 能 與 設(shè) 計(jì) 、 微 程 序 控 制 器 的 設(shè) 計(jì) 、 微 指 令 和 微 程 序 的 編 制 與 調(diào) 試 等過 程 有 更 深 的 了 解 ， 加 深 對 理 論 課 程 的 理 解 。 調(diào)試情況，調(diào)試過程中遇到的主要問題，是如何解決的；對設(shè)計(jì)和編碼的回顧討論和分析；改進(jìn)設(shè)想；經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)等； 四、 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)提交的成果1. 設(shè)計(jì)說明書一份，內(nèi)容包括：1) 中文摘要 100 字；關(guān)鍵詞 35 個(gè)；2) 前言；3) 設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理；4) 模型機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及框圖；5) 運(yùn)算器的物理結(jié)構(gòu)；6) 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組成與說明；7) 指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與指令格式分析；8) 微程序控制器的邏輯結(jié)構(gòu)及功能；9) 微程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（含微指令格式、后續(xù)地址產(chǎn)生方法以及微程序入口地址的形成）10) 系統(tǒng)調(diào)試報(bào)告；11) 設(shè)計(jì)總結(jié)。 整機(jī)設(shè)計(jì)分模塊進(jìn)行，說明模塊中數(shù)據(jù)和控制信號的來源、去向、功能、時(shí)序，以及模塊間數(shù)據(jù)和控制信號的來源、去向、功能、時(shí)序等。指令系統(tǒng)包括下列指令：IN、OUT、STA、LDA 、JMP 、BZC 、CLR、MOV、ADD、SUB、ADC、ADT、INC、DEC、SBT、SBC 了解并說明教學(xué)模型機(jī)的輸入輸出模塊。 微程序控制器模塊：使用教學(xué)機(jī)的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)微程序控制器。 存儲(chǔ)系統(tǒng)：使用模型機(jī)的存儲(chǔ)模塊，說明存儲(chǔ)器的輸入輸出時(shí)序，模塊連接方式等。完成系統(tǒng)編程與測試工作；撰寫設(shè)計(jì)說明書；做好答辯工作。通過模型機(jī)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，連貫運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成原理課程學(xué)到的知識，建立計(jì)算機(jī)整機(jī)概念，加深計(jì)算機(jī)時(shí)間和空間概念的理解。1簡單模型機(jī)的設(shè)計(jì)說明書該設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)計(jì)算機(jī)組成原理課程所學(xué)知識，設(shè)計(jì)、開發(fā)一套簡單的模型計(jì)算機(jī)。通過對一個(gè)簡單計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到對計(jì)算機(jī)的基本組成、部件的功能與設(shè)計(jì)、微程序控制器的設(shè)計(jì)、微指令和微程序的編制與調(diào)試等過程有更深的了解，加深對理論課程的理解。一、 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)查閱文獻(xiàn)資料，一般在 5 篇以上；以教學(xué)實(shí)驗(yàn)用模型機(jī)為背景，通過調(diào)研、分析現(xiàn)有的模型機(jī)，建立帶有8 位移位運(yùn)算指令的整機(jī)模型。二、 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)整機(jī)系統(tǒng)的方案。 運(yùn)算器：使用模型機(jī)的器件，組成帶有片間串行進(jìn)位 8 位算術(shù)、邏輯運(yùn)算功能的運(yùn)算器。 設(shè)計(jì)模型機(jī)指令系統(tǒng)：（含設(shè)計(jì)微指令格式、微程序流程圖，每條指令所對應(yīng)的微程序等） 。 利用指令系統(tǒng)，編制一個(gè)匯編語言小程序并進(jìn)行調(diào)試通過。三、 完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材； 整機(jī)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)原理與內(nèi)容； 畫出模型機(jī)數(shù)據(jù)通路圖； 畫出設(shè)計(jì)的模型機(jī)微程序流程圖和微程序； 說明指令系統(tǒng)的格式；2 說明模塊中數(shù)據(jù)和控制信號的來源、去向、功能、時(shí)序，以及模塊間數(shù)據(jù)和控制信號的來源、去向、功能、時(shí)序等。2. 刻制光盤一張。 通 過 模 型 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 和 調(diào) 試 ，連 貫 運(yùn) 用 計(jì) 算 機(jī) 組 成 原 理 課 程 學(xué) 到 的 知 識 ， 建 立 計(jì) 算 機(jī) 整 機(jī) 概 念 ， 加 深計(jì) 算 機(jī) 時(shí) 間 和 空 間 概 念 的 理 解 。 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) ： 使 用 模 型 機(jī) 的 存 儲(chǔ) 模 塊 ， 說 明 存 儲(chǔ) 器 的 輸 入 輸 出 時(shí) 序 ，模 塊 連 接 方 式 等 。 微 程 序 控 制 器 模 塊 ： 使 用 教 學(xué) 機(jī) 的 系 統(tǒng) ， 設(shè) 計(jì) 微 程 序 控 制 器 。 指 令 包 括 以 下 指 令 ：IN、 OUT、 STA、 LDA、 JMP、 BZC、 CLR、 MOV、 ADD、 SUB、 ADC、 ADT、 INC、 DEC、 SBT、 SBC 了 解 并 說 明 教 學(xué) 模 型 機(jī) 的 輸 入 輸 出 模 塊 。 整 機(jī) 設(shè) 計(jì) 分 模 塊 進(jìn) 行 ， 說 明 模 塊 中 數(shù) 據(jù) 和 控 制 信 息 的 來 源 、 去 向 、功 能 、 時(shí) 序 ， 以 及 模 塊 間 數(shù) 據(jù) 和 控 制 信 號 的 來 源 、 去 向 、 功 能 、 時(shí) 序 等 。運(yùn)算器由 2 片 74LS181 構(gòu)成，它是運(yùn)算器的核心。兩個(gè)參加運(yùn)算的數(shù)分別來自兩片 8 位鎖存器 74LS273，運(yùn)算結(jié)果直接輸出到緩沖器 74LS245，由輸出緩沖器發(fā)送到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線上，以便進(jìn)行移位操作或參加下一次運(yùn)算。 存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器主要用于存放機(jī)器指令。 控制器核心控制器主要完成接受機(jī)器指令譯碼器送來的代碼，使系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向相應(yīng)的機(jī)器指令對應(yīng)的首條代碼程序入口，然后執(zhí)行微代碼所規(guī)定的操作。更具體地講，就是通過接受 CPU 指令譯碼器發(fā)來的信號，找到本條指令對應(yīng)的首條微代碼程序所在的微地址的入口，再通過系統(tǒng)時(shí)鐘引入的時(shí)序節(jié)拍脈沖的控制，逐條讀出微代碼，微代碼值再經(jīng)過譯碼器譯碼，從而產(chǎn)生各部分電路所需的相應(yīng)的控制信號，將它們加到數(shù)據(jù)通路中相應(yīng)的控制位，完成各自功能。一條指令解釋和執(zhí)行完之后，早繼續(xù)執(zhí)行下一條微指令對應(yīng)的微地址入口，這樣周而復(fù)始，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令的順序，分支，循環(huán)運(yùn)行。 鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸入設(shè)備，是一種通過按鍵直接向計(jì)算機(jī)輸入信息的設(shè)備。第二章：模型機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及框圖 模型機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)5 運(yùn)算器模塊運(yùn) 算 器 模 塊 主 要 由 運(yùn) 算 器 U3 U32（ 74LS181） 、 暫 存 器U2 U30（ 74LS273） 、 輸 出 緩 沖 器 U33（ 74LS245） 以 及 進(jìn) 位 控 制 和判 零 標(biāo) 志 控 制 電 路 等 構(gòu) 成 。 寄存器堆模塊寄 存 器 堆 模 塊 為 實(shí) 驗(yàn) 計(jì) 算 機(jī) 提 供 了 4 個(gè) 8 位 通 用 寄 存 器 。4 個(gè) 寄 存 器 均 采 用 74LS374（ U41～ U44） ， 它 的 輸 入 全 部 相 連 后 連到 系 統(tǒng) 數(shù) 據(jù) 總 線 上 BUSD0～ D7， 總 線 上 的 數(shù) 據(jù) 具 體 寫 入 哪 個(gè) 寄 存 器 由各 自 的 寫 入 脈 沖 （ LDR0K～ LDR3K） 控 制 ， ４ 個(gè) 寄 存 器 的 輸 出 共 用 一個(gè) 排 針 REGBUS 引 出 ， 在 使 用 時(shí) 再 連 到 系 統(tǒng) 總 線 上 ， 具 體 由 哪 個(gè) 寄 存 器讀 出 ， 由 各 自 的 輸 出 允 許 信 號 R0B， ～ R3B， 控 制6 程序計(jì)數(shù)器 PC程 序 計(jì) 數(shù) 器 PC 由 二 片 可 預(yù) 置 的 4 位 二 進(jìn) 制 同 步 計(jì) 數(shù) 器74LS161（ U38， U39） 構(gòu) 成 ， 它 具 有 接 數(shù) 、 計(jì) 數(shù) 、 清 零 等 功 能 。（ 1） 停 機(jī) 狀 態(tài) 啟 動(dòng) 時(shí) ， 程 序 計(jì) 數(shù) 器 PC 的 工 作 情 況 PC 的 接 數(shù) 控 制 信 號 為 LOAD， 接 數(shù) 工 作 脈 沖 為 CLK161。 74LS161 的 輸 出 經(jīng) 三 態(tài) 傳 輸 器 件74LS245（ U40） 控 制 輸 出 到 8 芯 排 針 PCBUS， U40 由 PCB， 信 號 控制 ， PCB， =0 時(shí) ， 初 始 地 址 值 由 U40 輸 出 到 內(nèi) 部 數(shù) 據(jù) 總 線 上（ 2） 運(yùn) 行 時(shí) PC 的 工 作 情 況當(dāng) 需 要 取 下 條 指