计算机组成原理课程设计.doc

郑州轻工业学院本科计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：计算机组成原理学生姓名：高琪系 别：计算机与通信工程学院专 业：网络工程班 级：081学 号：200807030107指导教师：胡东华 张旭2011 年 1月 8 日郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目 计算机组成原理 专业、班级 网络工程08-1 学号 200807030107 姓名 高琪 主要内容：利用模型机实现用微指令解释机器指令。基本说明： 利用微指令解释从开关SW输入到指定内存、间接寻址、交换、跳转三条机器指令。主要参考资料等： 计算机组成原理（实验指导书） 郑州轻工业学院 胡东华 张杰 计算机组成原理主编：白中英 出版社：科学出版社完 成 期 限： 一周 指导教师签名： 课程负责人签名： 2011年 1月 8 日一、 微程序控制器的基本原理 部件试验过程中，各部件单元的控制信号是以人为模拟产生为主，而本次课程设计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由微指令组成的序列来完成，既一条机器指令对应一个微程序。二、 模型机的结构 指令寄存器（IR） 用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据总线上，然后再传送到指令寄存器。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数构成，为了执行给定的任何指令，必须对操作码进行测试P(1)，通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。“B7指令寄存器”根据指令中的操作码译码强置微控制器单元的微地址，使下一条微指令向相应的微程序首地址。三、 微指令格式 R1 R2 R3 为三个寄存器，ALU有+,-,M(传送)三种操作。X,Y为ALU的两个输入端，且X,Y中数据可以有R1，R2，R3传入。LDR1、LDR2 LDR3分别为R1，R2，R3的输入控制。RD为内存读写控制。LDDR为数据缓冲寄存器。LDIR为指令寄存器，LDAR为地址缓冲寄存器。PC+1控制PC指针移动。P1，P2为测试控制位。20、21、22、23为下一条指令地址。其中1-17为操作控制部分，18-23为顺序控制部分。四、 指令系统本实验设计的程序如下：= 助记符 内容（2进制) 内容（16进制） 说明- IN 10H,SW 0010 0000 00010000 20 10 数据开关内容送10内存IND 12H 0100 0000 0001 0010 40 12 内存间接寻址找到12单元内容 EX 10H,12H 1100 0000 0001 0000 C0 10 12 10与12内存中 0001 0010 数值交换JMP 00H 1010 0000 0000 0000 A0 00 程序跳转到内存0单元五、 指令流程图PC-AR,PC+1RAM-IRP1SW-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-PC六、 程序清单地址 机器代码 说明 备注P00 20 10 IN 10H,SW SW内容到内存10单元 P02 40 12 IND 12 到内存12单元找数值P04 C0 EX 10H,12H 10与12内存单元交换内容 P05 10 P06 0F P07 12 P08 10 P09 0F P0A 12 P0B A0 00 JMP 00H PC跳到内存地址00 P0F P10 P12 02 任意数七、 微程序清单 微地址 32位微指令代码 操作说明 M00 00 00 00 80 ;空操作 M01 20 00 60 40 ;PCAR,PC+1 M02 00 80 10 12 ;RAMIR M06 40 29 02 80 ;DR1+DR2R0 M09 00 00 02 09 ;SWR0 M0A 20 00 60 68 ;PCAR,PC+1 M0D 20 00 60 4C ;PCAR,PC+1 M0E 20 00 60 84 ;PCAR,PC+1 M10 20 00 60 88 ;PCAR,PC+1 M11 00 80 40 48 ;RAMARM12 80 80 01 80 ;R0RAM M16 00 80 40 E8 ;RAMAR M17 00 80 02 80 ;RAMR0M18 80 80 40 98 ;R0ARM21 00 80 40 44 ;RAMARM22 00 80 02 C4 ;RAMR0 M23 20 00 60 24 ;PCAR,PC+1M24 00 80 40 A4 ;RAMARM25 80 80 01 64 ;R0RAMM26 20 00 60 E4 ;PCAR,PC+1M27 00 80 40 14 ;RAMARM28 00 80 02 94 ;RAMR0M29 20 00 60 0C ;PCAR,PC+1M30 00 80 40 8C ;RAMARM31 80 80 01 CC ;R0RAMM32 00 C0 20 80 ;RAMPCM33 20 00 60 2C ;PCAR,PC+1M34 00 80 40 AC ;RAMARM35 00 80 02 6C ;RAMR0M36 20 00 60 EC ;PCAR,PC+1M37 00 80 40 1C ;RAMARM38 80 80 01 80 ;R0RAM八、 心得体会结束了一周的计算机组成原理课程设计，收获很多，在设计的过程中，我对计算机的基本原理的理解更深了 一层。同时，也让我深深感受到团队团结的力量。第一，我认为计算机组成原理课程设计不像其他的课程设计，必须每一步都要自己亲手去计算，其中一步