组原课程设计动员.ppt

1、1,主讲： 吴艺娟,计算机组成原理课程设计,2,3,设计题目 16位机微程序控制器指令系统的设计与实现 设计目的 1、深入理解计算机控制器的功能、组成知识和各类典型指令的执行过程； 2、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念； 3、学习微程序控制器的设计过程和相关技术。,4,设计内容 完成微程序控制器指令系统的设计，设计29条基本指令和19条扩展指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、运行、调试正确。 设计说明 1、TEC2000教学机的微程序控制器主要由作 为选件的微程序控制器小板和教学机大板上 的7片GAL20V8组成。 2、TEC2000教学机微程序控制器

2、上要实现的 全部基本指令和扩展指令的控制信号都是由 微程序小板上的7片控制存储器给出的。,5,3、应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行扩展指令。 4、要明白TEC2000教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解TEC2000教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式、执行流程和控制信号的组成。 5、要明确自己要实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束条件。,6,6、为了完成扩展指令的功能、格式和执行流程， 并在教学计算机上实现、调试正确的实验内 容，具体过程包括：

3、1）确定指令格式和功能，要受教学机已有硬件 的约束，应尽量与已实现指令的格式和分类 办法保持一致； 2）划分指令执行步骤并设计每一步的执行功 能，画出指令执行流程框图； 3）在指令微程序表中填写每一个控制信号的状 态值，注意要特别仔细，并有意识地体会这 些信号的控制作用；,7,指令微程序表：,8,4）将设计好的微码，装入控制存储器的相应单 元； 5）编写若干个包含你设计的指令的程序，通过 运行该程序检查执行结果的正确性，来初步判 断你的设计是否正确；如果有问题，通过几种 办法查出错误并改正，继续调试，直到完全正 确。,9,运算器,微程序控制器,控制 存储器,用于运算器,输入设备,输出设备,主存

4、储器,控制总线,0 单元,n单元,1单元,C Z V S,接口,.,PC,AR,IR,数据总线,地址总线,ALU,乘商寄存器,R1,R0,Rn,操作数 地址,操作码,寄存器组,映射,地址寄存器,程序计数器,指令寄存器,微程序定序器,主振 脉冲,微指令寄存器,下地址字段内容,10,控制器提供的控制信号,下地址,ROM1,ROM2,CI30,SCC30,MRW,I20,I86,I53,DC2,DC1,SST,SSH,SCI,B口,A口,SB,SA,0,0,0,ROM3,ROM4,ROM5,ROM6,ROM7,0,0,11,一、MAPROM 0号芯片的内容为各条指令对应的微程序段在控制存储器中的地址

5、 见参考书P212 微程序入口地址映射表 二、下一条微指令的地址是由“下地址”、CI3CI0、SCC3SCC0组合控制的 见参考书P208 三、MRW 即MIO、REQ、WE 见参考书P205 四、与运算器有关的26位控制信号 1、I0I9 数据来源、运算功能、数据处理方式 见参考书P205 2、SA、SB、A口、B口 选择A、B口地址来源 见参考书P209,12,3、SST 用于控制状态标志位的状态变化 见参考书P129 4、SCI 用于控制产生运算器最低位的进位输入 信号 见参考书P131 5、SSH 用于控制产生运算器最高、低位的移位 输入信号 见参考书P131 五、DC1 用于对CPU

6、内部总线数据来源的控制，选择把哪一组数据发送到CPU内部总线上 见参考书P205207 六、 DC2 用于对几个特定的寄存器接受输入的控制，选择允许哪一个寄存器接收送给它的一组数据 见参考书P207,13,七、 29条基本指令和19条扩展指令 见参考书P166167 注意： 几个专用寄存器 R0 I/O时默认使用的寄存器 R4 SP R5 PC,14,分组及任务分配 四人一组，分工如下： 1、设计基本指令的执行流程，画出29条基本指 令的执行流程框图和微程序编码表。 2、设计扩展指令(19条扩展指令其中之一条） 的执行流程，画出扩展指令的执行流程框图 和微程序编码表。 3、确定微码各字段与控制

7、存储器各个芯片之间 的关系，列表写出各控制存储器芯片中存储 单元的内容，将设计好的微码装入芯片。 4、编写包含所有指令（29条基本指令和一条扩 展指令）的测试程序，通过运行这些程序检 查指令设计是否正确。,15,学生应交材料 1、课程设计报告，每组交一份。 2、一块自定义指令系统的微程序控制器板。 3、课程设计日记，每人交一份。,16,课程设计报告内容 1、题目名称及设计内容 2、基本指令和扩展指令的执行流程框图 3、基本指令和扩展指令的微程序编码表 4、测试程序 5、自评（从实现的功能上评价及打分） 6、遇到的问题及解决方案 7、总结（主要从综合应用知识、分析问题、 解决问题方面总结）。,17,课程设计进度安排 第19周 周二 上午 课程设计动员 周三周五（1）熟悉汇编及软硬件环境 （2）基本指令设计 （3）扩展指令设计 （4）编写测试程序。 第20周 周一 周