计算机组成原理课程设计.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：基本模型机的设计与实现学生姓名： 系 别： 专 业：班 级：学 号： 指导教师:目录课 程 设 计 任 务 书3一、微程序控制器的基本原理4二、模型机的结构5三、微指令格式6四、指令系统8五、指令流程图8六、程序清单10七、微程序清单10八、心得体会11【精品文档】第 9 页郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目 基本模型机的设计与实现 专业、班级 学号 姓名 主要内容：对基本模型机的设计与实现，能够自己设计机器指令并且能够翻译为微程序，并能将机器指令和微程序分别打入模拟机的内存和控制存储其中，并通过

2、程序调试能将所编写的程序正确运行。基本说明： 本次实训主要实现二进制数的右移、求补、转移主要参考资料等：计算机组成原理 白中英著 计算机组成原理实验指导完 成 期 限： 一周 指导教师签名： 课程负责人签名： 年 月 日一、 微程序控制器的基本原理在部件实验过程中，各部件单元的控制信号是以人为模拟产生的，而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，实现特定指令的功能 。这里，计算机数据通路的控制将有微程许序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部有微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。本实验的4条机器指令有IN(输入)、RR(右

3、移)、NEG (求补)、MOV（移动）、OUT (输出)。其中IN为单字长(8位)，MOV为双字长指令，其余为双字节指令，XXXXXXXX为addr对应的二进制地址码: 助记符机器指令码说明IN 0010 0000 数据开关状态-R0RR R0，299 0110 0000 * * RO不带进位的右移NEG R0 1000 0000 * * RO + addr(1)ROMOV addr1,addr2 1100 1010 * * addr1-addr2当拟定“取指”微指令时，该微指令的判别测试字段为P(1)测试。由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此P(1)的测试结果出现多路分支。

4、本机用指令寄存器的前3位(IR7IR5)作为测试条件，出现8路分支，占用8个固定微地址单元。二、 模型机的结构三、 微指令格式四、 指令系统本实验设计的机器指令程序如下：地址内容助记符说明00H0010 0000IN R0,SW数据开关状态-R001H0100 0000RR R0，299RO不带进位的右移02H0110 0000NEG R0 求补R0取反+0EH-R003H0000 100004H1000 0001MOV09H，0AH09H-0AH05H0000 100106H0000 101008H0000 0001NEG取反加的109H0101 01010AH移动后存放的数五、 指令流程图

5、 0A01运行微程序PC-ARPC+1P(1)SW-R0R0-299右环移299-R0PC-ARPC+1RAM-BUSBUS-ARR0-DR1R0-DR1RAM-BUSBUS-DR2DR1+DR2-R0PC-ARPC+1RAM-BUSBUS-ARRAM-BUSBUS-DR1PC-ARPC+1RAM-BUSBUS-ARDR1-BUSBUS-RAMRAM-BUSBUS-IR08INRRNEGMOV090A0B0C02030405071011120A0A0A1314151617六、 程序清单机器指令格式说明（“P”代表机器指令）地址内容助记符说明P0020IN R0，SW数据开关-R0P0140RR

6、 R0 299R0不带进位的右移P0260NEG R0 求补RO取反+08H-ROP0308P0480MOV 09H,0AHP0509P060AP0801取反+1P0955P0A移动后存放的数七、 微程序清单;32位微控制代码说明（M代表微指令）：; MXX XX XX XX XX; 微地址32位微指令代码M00 00 00 00 80 ;空操作M01 20 00 60 40 ;PCAR,PC+1M02 00 80 10 12 ;RAMIRM03 60 04 00 20 ;向右循环移动M04 60 00 02 80 ;299R0M05 00 80 40 E0 ;RAMARM06 06 40 0

7、2 80 ;M07 80 00 04 08 ;R0DR1M08 00 00 00 80 ;用户自定义单元M09 00 00 02 81 ;SWR0M0A 80 00 0C C0 ;R0299M0B 20 00 60 A0 ;PCAR,PC+1M0C 20 00 60 C8 ;PCAR,PC+1M10 40 10 04 88 ;RODR1M11 00 80 08 48 ;RAMDR2M12 40 29 02 80 ;DR1+DR2R0M13 00 80 40 28 ;RAMARM14 00 80 04 A8 ;RAMDR1M15 20 00 60 68 ;PCAR,PC+1M16 00 80 4

8、0 E8 ;RAMARM17 40 3F 01 80 ;DR1RAM八、 心得体会经过一周的努力,终于完成了这次学期的计算机组成原理科目的课程设计.虽然只有短短的一周,但是缺感觉学到了很多东西. 虽然本学期我们对计算机组成原理的内容进行了深入全面的学习，但是课程设计对我们来说是一个遥远陌生而且感到十分深奥的名词。课本上对微程序的编写这一部分讲解的并不多，所以在实验过程中我们遇到了很多困难，由于过去对基本模型机知之甚少，所以心里很担心最后的程序能否调试出来。不过在我们小组的共同努力下最终将程序正确的调试了出来，并且我们从中学到了整个课程设计的流程：首先分析题目，应用所学的知识设计画出基本模型机微

9、程序流程图；然后根据流程图写出相应的机器指令；再次进行编写微程序；然后是上机调试，检测程序的正确性，接下来就是接受验收了；最后便是编写设计报告。在整个实验过程中我们遇到了甚多麻烦，其中最主要的有微程序的编写，它需要和指令格式表中进行严格的对照,尤其是在UA5UA0的6位后续微地址，分别由6个控制位译码输出多位。根据UA5UA0所对应的代码进行P测试,使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环。再者就是在调试程序中所遇到的困难,由于一个学期的使用实验的模拟机的某些部件可能存在问题,尤其常见的是电源线的故障,所以我们在调试程序的过程中首先遇到的就是排除机器故障的问题.接下来便是将相应的机器指令存入内存,微指令存入控制存储器中.这些都是一些比较琐碎的工作所以稍微疏忽便会出错.这次实验再次让我们体会到了团队合作的快乐,可以说如果没有大家齐心协力,我们就不能完成这个实验.正是由于大家的团队精神,在讨论时能各抒己见,不断的交流和学习,我们才能依靠集体的力量,顺利的完成了这个实验.总之，经过一个周的试验我受益匪浅，同时我还要感谢老师对我们的悉心指导，帮我们分析解决了许多棘手的问题，也为我拓展思路提供了很好的指导。