广东海洋大学计算机组成原理报告书-基本模型机的设计与实现.doc

计算机组成与结构课程实习基本模型机的设计与实现系 别： 信息学院 班 级： 指导教师： 刘桃丽 姓名学号分工成绩设计微指令和机器代码总结实验过程，纠正错误代码设计及报告设计 基本模型机的设计与实现一、设计要求1、课程设计题目：基本模型机的设计与实现2、分组设计一台基本模型机，并在模型机上运行一个简单的程序。每组2-3人，要求各组的指令系统不同。3、根据设计的图纸，在验台上进行组装，并调试成功。4、在组装调试成功的基础上，整理出设计图纸和其他文件，包括：（1）总框图（数据通路图）（2）微程序流程图（3）微指令格式（4）微程序代码表（5）调试小结二、课程实习使用的实验设备系统功能：输入两个正整数，计算两正整数之间所有的正整数累加之和。即是累加求和。需求分析：本程序包含加法（add）、减法(sub)、自加1(inc)、自减1(dec)、条件转移(jc)、无条件转移(jmp)、停机(stp)等机器指令。其中Inc和dec为单独设计，其他指令为模型机所自带的。设计模块：微指令设计、机器指令设计。各模块功能：微指令：定义并执行多个并行操作微命令，包含控制字段、判别测试字段、下地址字段机器指令：包含操作码和操作数，操作码就是指令的动作 它会在CPU上产生相应的硬件动作 操作数可以是被加工的数据也可以是数据的地址 用于指定操作的对象.输入输出的信号的含义及要求：在R0和R1分别输入待运算是数，R2输入FF由减法R2=R2-R1用来控制累加次数.三、课程实习步骤计算机的功能和用途:本程序用来计算两个数的累加求和。总体结构:开始分别在寄存器r0-r3输入数据R2=r2-r1Inc r2Jc +4R0=r0+r1Dec r1Jmp stpC=1C=0数据通路：设计指令执行流程：指令要求指令执行步骤指令的控制信号设计微指令运行微程序01PC ARPC+102 RAM BUSBUS IRIR7IR4P10000ADD0001SUB1011DEC1001JC1000JMP1010INC18H18H19H13H11H10HM1=0LDDR1M2=0LDDR2M1=0LDDR1M2=0LDDR2RS_BUSM1=1LDR4LDPCM1=0LDDR1M2=0LDDR2M1=0LDDR1M2=0LDDR2P0C=119H38H3AHALU=A+1ALU_BUSLDERM4=0LDR1PC_ADDLDPCALU=A+BALU_BUSLDERALU=A-BALU_BUSLDERALU=A-1ALU_BUSLDER34H3BHWDWRD0FH微指令信号表：NC1NC0TJCN#MS3S0M1LDDR1WRDLRWCELALU_BUSRS_BUSSW_BUSIAR_BUSLDERM3AR1INCLDAR1LDIARM4PCINCPCADDLDPCLDIRINTCINTSP3P0UA6UA0微址ADD00010000001000000000000000000000001110113BH000101001000001000100000000000000011010034HDEC00010000001000000000000000000000001111013DH000010110000001000100000000000000011010034HSUB00010000001000000000000000000000001110103AH000000110000001000100000000000000011010034HJC0001000000100000000000000000000000011111IFH00010000000000000000000100100000000011110FHINC00010000001000000000000000000000001111003CH000000000000001000100000000000000011010034HJMP00010000000000010000000100100000000011110FHSTP00110000000000000000000000000000000011110FH微指令代码化:指令储存器入口地址机器代码SUB R1，R200H16HINC R201HA8HJC +402H94HADD R1，R003H04HDEC R104HB4HJMP R305H8CHSTOP06H60H四、总结 我们小组在这几天完成计算机组成原理课程设计实习的过程中，我们发现，计算机组成原理与我们的专业息息相关，如果我们没能够熟练地掌握计算机原理里面的知识，这对我们以后的软件设计以及创新就会产生很大的局限性。所以，我们小组的成员在这几天内都很认真地对待这次的实验，并且认真地去完成它。 TEC-9多用仪器是本次实验所要用到的主要仪器，我们用它来测试我们的实验成果。通过这次实验，我们能够更熟悉这一台仪器，对它的功能特性也有了深入的了解。无论怎么样的实验创新，都会有属于这种领域的仪器来为我们服务，见证我们的辛勤劳作。 无论做什么，我们都会有碰壁的时候，但是只要转一下弯，我们或许能看到一条直通成功的大道。这是我们实验过程中学会的思考方式。在这个实验之中，我们也曾遇到过大大小小的困难，让我们止步不前。一开始，我们对TEC-9这一台仪器一窍不通，仪器的连线，仪器的各种信号开关，如何向仪器输入数据等等操作。当然，在同学的帮助下，我们慢慢地学会了如何使用仪器，这当然是我们的一种骄傲的进步。这个实验也需要我们的耐心与细心，一个小小的数据错误，就会阻止我们这个实验的完成。在设计二进制代码表的时候，我们把一个数据弄错了，等到我们上机测试的时候，无论怎样都得不到我们想要的结果，后来我们把前面设计的代码认真的检查一遍，终于把错误揪了出来，我们也如愿以偿地得到了我们想要的结果。当然啦，这种大大小小的错误还有挺多的，但是在我们坚持不懈的努力下，一一把错误改正。失败不可怕，可拍的是成为一个失败者，我们懂得，以后无论遇到什么样的困难，我们都应该正视它，寻找方法解决它。而不是去逃避。 这次的课程设计使我们花了心血去完成的，无论结果如何，我们都微笑面对，实验不一定是结果最重要，实验的过程我们也不能忽略，因为在实验过程中，