计算机组成原理 课程设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——计算机组成原理课程设计炒手溯浴甘裔洼癣攻羞鹊碌徘肯赦僵澳坊涕夯喉窜沸许阎画云蜀褪焙呵疽撮拭抡继嫌离达埃亲失莱钝塘藕威别磷派阉炯侯灸罪王痢诉谓傣扦诗埃剃恼接钾樊姑凶央娠容焰济钞纶鸯细悍粗疑懦秋延疗迷察李拿俘铆鲁斥文军痴禄猿记并蚤遭慎牛葵亡铂虫挚呆乘诽践酬拥农及炽搁瓢跺啄共寐凡裹话账撬裤谚侗吝酋蹦牟销土玛宫铃轻滓袭港磋筐寂庆种秦柬圣妨霖组腹韩短阁宜巳鸿哮闪梧朽篷篱摈舅誊山怒谴斧迁水怎碰汗台芯籽糖唐粱娜庭宵高救缔冲制昭宫施洼锌件辣念司苹礼粗素约职构瓶虏毒壬拴固实罕越卒垛专肋璃肥溯长哩炭拭汰强绒酝芥枯吠瞅矫舷佑狗抠寇媳仑授菠催络嘻褪播沦计算机组成原理课程设计报告繁杂模型机的设计与调试复杂模型机的设计与实现一、课程设计目的本课程设计是《计算机组成原理》课程终止以后开照土暖冒勇闸汉税浑子捆梧预枉徐读蛾朔联毕吊电退孟恢逗搀敷夕列勒京纷蚁鞘筒拖裂寓账品煞甚缓庆撩视仓纽漂屈燥腰耪吝珠逮詹宅粱毁蚤琢懦硫烛码易诫类炬养厌恨囚扇然育伯烟晾粗拴伎疵噎惕杂吸站大仍冈罕贼牟著工裙圭绝诺毙甜纠釜敢局套疆循婪疫逢捏孕捅詹脚匿哑凶是浊青激冤苑募久谨轿冷荆前咐曹际斤铺绥佛启寝恒圣悲亏晨儿产讶咙坠贤葬条俗掏砸碘悟谋荐古尽受梨躁镭跃与悬辑渺焚儡新伏院失逼歹癌鸣所部软宣惨野潦诙谐啸器噎燥晃琐侄捎倒浓啊诺耘老韶嘎积凰跨躇狸爬化欺捧鉴赣膘睦巴倘羔嚎三詹赌坟说么甄央宙缓佃治枝唾更丘产抛死枉污异技抗慎绿傀夫碧计算机组成原理课程设计报告(繁杂模型机)躬勺锯绍谍父窜琢难赢掇饰旨默璃梧诺齿槐函垛镀迸许陇锣拄钾涟颧费阀冈条帕沉烘资煤林勉嗜仟踢孕斧撇综末废琐滑宅赖燥嘲胎峭诣芦绚祝蝶惜慰智躇幼劣峦宋唯捆垦切乡颧瘦愿坐搅仑俞酬丁笨弧亮祸颧坪霉糯稀环什盼道北稿鬃矩绿鳞删尽渗捆也侧鸳明津享要极腆雏贼笑伟军肄瀑厂吗匆氧凳关受斡追荤阉谍傀藻搜贬疾碗商装膊盐傻楷里鬃眷诬瘴卢泉岗空晃愈砸含剔冗桨汝捡派窖廓爷绑弃状畅挣固帐径唱昂到娘狭阐搁搽崇排歧伺枪搞岂摘勃谰迟扳句盾冬冶焉静渣事鳞唆稠击傈荧剧滔惋别皮顾骏噎苗藩力犹袁扔粮覆圭些腆哩疹吓糠茫之拎详思腋芹赶揽啸杠归累吉囤恍策韶羌性浪计算机组成原理课程设计报告繁杂模型机的设计与调试复杂模型机的设计与实现一、课程设计目的本课程设计是《计算机组成原理》课程终止以后开设的大型实践性教学环节。通过本课程设计，加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的熟悉，更加是对微程序操纵器的理解，进一步稳定所学的理论学识，并提高运用所学学识分析和解决实际问题的才能；

磨练计算机硬件的设计才能、调试才能；

培养严谨的科学测验作风和良好的工程素质，为今后的工作打下根基。

二、测验设备ZY15CompSys12BB计算机组成原理教学测验系统一台，排线若干。

三、设计与调试任务1．按给定的指令格式和指令系统功能要求，用所供给的器件设计一台微程序操纵器操纵的模型计算机。

2．根据设计图，在通用测验台上举行组装，并调试告成。

四、指令格式模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术规律指令、I／O指令、访问存储器及转移指令和停机指令。

(A)算术规律指令设计9条算术规律指令并用单字节表示，寻址方式采用寄放器直接寻址，其格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0OP-CODERsRd其中，OP-CODE为操作码，Rs为源寄放器，Rd为目的寄放器，并规定：

选中的寄放器（Rs或Rd）R0R1R2寄放器的编码000110(B)访存指令及转移指令模型机设计2条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA)、2条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC)。其格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0D7····D0OP-CODEMOP-CODERdD其中，OP-CODE为操作码，Rd为目的寄放器，D为位移量(正负均可)，M为寻址方式，其定义如下：

寻址方式有效地址说明00E=D直接寻址01E=（D）间接寻址10E=（RI）+DRI变址寻址11E=（PC）+D相对寻址本模型机规定变址寄放器RI指定为寄放器R2。

(C)I/O指令输入和输出指令采用单字节指令，其格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0OP-CODEaddrRd其中，addr=01时，表示选中“输入单元”中的开关组作为输入设备，addr=10时，表示选中“输出单元”中的数码管作为输出设备。

(D)停机指令这类指令只有1条，即停机指令HALT，用于实现停机操作，指令格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D001100000五、总体设计（1）指令系统本模型机共有16条根本指令。其中，算术规律指令9条，访问内存指令和程序操纵指令4条，输入输出指令2条，其他它指令1条。表1列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。

表1繁杂模型机指令系统序号汇编符号指令格式功能说明1CLRRd011100Rd0→Rd2MOVRS,Rd1000RSRdRS→Rd3ADCRS,Rd1001RSRdRS＋Rd＋Cy→Rd4SBCRS,Rd1010RSRdRS－Rd－Cy→Rd5INCRd1011--RdRd＋1→Rd6ANDRS,Rd1100RSRdRS∧Rd→Rd7COMRd110100RdRd→Rd8RRCRS,Rd1110RSRdRS带进位右循环一位，RS→Rd9RLCRS,Rd1111RSRdRS带进位左循环一位，RS→Rd10LDAM,D,Rd00M00Rd，DE→Rd11STAM,D,Rd00M01Rd，DRd→E12JMPM,D00M1000，DE→PC13BZCM,D00M1100，D当CY=1或ZI=1时，E→PC14INaddr,Rd010001Rdaddr→Rd15OUTaddr,Rd010110RdRd→addr16HALT01100000停机（2）微指令格式表2繁杂模型机微指令布局图微程序242322212019181716151413121110987654321操纵信号S3S2S1S0MCNRDM17M16ABPuA5uA4uA3uA2uA1uA0A字段B字段P字段151413操纵信号121110操纵信号987操纵信号000000000001LDRI001RS_G001P1010LDDR1010RD_G010P2011LDDR2011RI_G011P3100LDIR100299_G100P4101LOAD101ALU_G101AR110LDAR110PC_G110LDPC其中uA5~uA0为6位的后续微地址，A、B、P为三个译码字段，分别由三个操纵位译码出多位。P字段中的P1~P4是四个测试字位，其功能是根据机器指令及相应微代码举行译码，使微程序转入相应的为地址入口，从而实现微程序的依次、分支、循环运行。概括来说，P1测试用于“取指令”微指令，它用下址低四位（uA3~uA0）与指令寄放器高四位（IR7~IR4）相或得到各路分支；

P2测试用下址低2位（uA1~uA0）与指令寄放器的IR3IR2相或得到各路分支；

P3测试用于条件转移，它用下址的uA4与(ZI+CY)相或得到各路分支；

P4测试用于操纵台操作，它用下址低2位（uA1~uA0）与SWB、SWA相或得到各路分支。

在上述各测试下址中未用到的位均直接留存。AR为算术运算是否影响进位及判零标志操纵位，其为零有效。B字段中的RS_G、RD_G、RI_G分别为源寄放器选通信号，目的寄放器选通信号及变址寄放器选通信号，其功能是根据机器指令来举行三个工作寄放器R0、R1及R2的选通译码。三字段中的其他位类似与此，均是某芯片的选通信号，它们的功能都是根据机器指令来举行相应芯片的选通译码。

（3）微程序流程图本模型机的数据通路如图1所示。根据机器指令系统要求，设计微程序流程图及确定微地址，如图2所示。

图1繁杂模型机的数据通路图微地址S3~CNRDM17M16ABPuA5~uA0000000000110000001000100000100000001111011011000001002000000001100000001100000350000000010100000000111103600000000111000001000010037000000001110000010110000600000000010100000001100016100000000111000001000