计算机组成原理课程设计总结报告模板

大庆师范学院 计算机组成原理课程设计 总结报告 设计题目 基本模型机的模拟设计与实现设计题目 基本模型机的模拟设计与实现 子子 题题 目 目 学生姓名 学生姓名 院院 别 别 专专 业 业 班班 级 级 学学 号 号 指导教师指导教师 2011 年 7 月 8 日 2 3 目录目录 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 4 4 一 一 微程序控制器的基本原理微程序控制器的基本原理 5 5 二 二 模型机的结构模型机的结构 6 6 三 三 微指令格式微指令格式 7 7 四 四 指令系统指令系统 9 9 五 五 指令流程图指令流程图 9 9 六 六 程序清单程序清单 1111 七 七 微程序清单微程序清单 1111 八 八 心得体会心得体会 1212 4 大大庆师庆师范学院范学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 题目题目 专业 班级专业 班级 学号学号 姓名姓名 主要内容 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 并通过程序调 试能将所编写的程序正确运行 主要参考资料等 主要参考资料等 计算机组成原理 唐朔飞著 计算机组成原理 白中英著 计算机组成原理实验指导 完完 成成 期期 限 限 一一周周 指指导导教教师师签签名名 年年 月月 日日 5 一 一 微程序控制器的基本原理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 ININ 0010 0000 数据开关状态 R0 RRRR R0 299 0110 0000 RO 不带进位的右移 NEGNEG R0 1000 0000 RO addr 1 RO MOVMOV 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 本机用指令寄存器的前 3 位 IR7 IR5 作为测试条件 出现 8 路分支 占用 8 个固定微地 址单元 6 二 二 模型机的结构模型机的结构 7 三 三 微指令格式微指令格式 8 9 四 四 指令系统指令系统 本实验设计的机器指令程序如下 五 五 指令流程图指令流程图 地址内容助记符说明 00H0010 0000IN R0 SW 数据开关状态 R0 01H0100 0000 RR R0 299RO 不带进位的右移 02H0110 0000 NEG R0 求补R0 取反 0EH R0 03H0000 1000 04H1000 0001 MOV 09H 0AH 09H 0AH 05H0000 1001 06H0000 1010 08H0000 0001 NEG 取反加的 1 09H0101 0101 0AH 移动后存放的数 12 P 1 SW R0R0 299 右环移 299 R0 PC AR PC 1 RAM BUS BUS AR R0 DR1 R0 DR1 RAM BUS BUS DR2 DR1 DR2 R0 PC AR PC 1 RAM BUS BUS AR RAM BUS BUS DR1 PC AR PC 1 RAM BUS BUS AR DR1 BUS BUS RAM RAM BUS BUS IR 08 INRRNEGMOV 09 0A0B0C 02 03 04 05 07 10 11 12 0A 0A 0A 13 14 15 16 17 PC AR PC 1 运行微程 序 01 0A 13 六 六 程序清单程序清单 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 R0 P0140RR R0 299R0 不带进位的右移 P0260NEG R0 求补RO 取反 08H RO P0308 P0480MOV 09H 0AH P0509 P060A P0801取反 1 P0955 P0A移动后存放的数 七 七 微程序清单微程序清单 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 PC AR PC 1 M02 00 80 10 12 RAM IR M03 60 04 00 20 向右循环移动 M04 60 00 02 80 299 R0 M05 00 80 40 E0 RAM AR M06 06 40 02 80 M07 80 00 04 08 R0 DR1 M08 00 00 00 80 用户自定义单元 M09 00 00 02 81 SW R0 M0A 80 00 0C C0 R0 299 M0B 20 00 60 A0 PC AR PC 1 M0C 20 00 60 C8 PC AR PC 1 M10 40 10 04 88 RO DR1 M11 00 80 08 48 RAM DR2 5 M12 40 29 02 80 DR1 DR2 R0 M13 00 80 40 28 RAM AR M14 00 80 04 A8 RAM DR1 M15 20 00 60 68 PC AR PC 1 M16 00 80 40 E8 RAM AR M17 40 3F 01 80 DR1 RAM 八 八 心得体会心得体会 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 UA5 UA0 的 6 位后续微地址 分别由 6 个控制位译码输出多位 根据 UA5 UA0 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