计算机组成原理 课程设计报告

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1、北华航天工业学院课程设计报告《计算机组成与系统结构》课程设计报告报告题目：复杂模型机系统设计与运行作者所在系部：计算机科学与工程作者所在专业：计算机科学与技术作者所在班级：作者姓名：指导教师姓名：完成时间：2011.12.30北华航天工业学院教务处制课程设计任务书北华航天工业学院课程设计报告课题名称复杂模型机系统设计及与运行完成时间2011.12.30指导教师职称教授学生姓名班级总体设计要求和技术要点掌握计算机五大功能部件的组成及功能，熟悉完整的单台计算机基本组成原理，掌握计算机中数据表示方法、运算方法、运算器的组成、控制器的实现、存储器子系统的结构与功能、输入/输出系统的工作原理

2、与功能。（1）利用实验设备平台构造完整的模型机；（2）利用运算器74LS181执行算术操作和逻辑操作；（3）运用随机存储器RAM以及地址和数据在计算机总线的传送关系，实现运算器和存储器协同工作，读写数据，检查结果是否正确；（4）应用微程序控制器，往EEPROM里任意写24位微代码，读出微代码并验证其正确性；（5）构造指令系统，定义至少10条机器指令，实现具有计算四则运算及逻辑运算的功能；（6）利用微程序控制器控制模型机运行，实现基于重叠和流水线技术的CPU技术。工作内容及时间进度安排总计2周：1.12月19日：资料查阅、选题、系统总体设计2.12月20日-12月23日：熟悉开发环境

3、和工具，模块设计、代码编制3.12月26日－30日：系统调试与运行，成果验收4.12月30日：上交设计报告课程设计成果1.课程设计硬件系统及配套软件2.课程设计报告书北华航天工业学院课程设计报告摘要本实验利用EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统组建电路，综合运用运算器、控制器、存储器、输入输出系统、总线等部件和辅助电路，完成一个较完整的模型计算机设计和实现，并构造一个指令系统，编写机器指令实现不同的具体功能，如实现数据的输入、输出、加法、减法、移位、乘法以及赋值等运算的功能。关键词：微代码机器指令数据输入/输出算术逻辑运算北华航天工业学院课程设计报告目录第一章绪论11.1课程设计

4、地点11.2课程设计目的11.3课程设计的意义11.4课程设计的主要内容和要求11.5课程设计的环境1第二章基础知识22.1概述22.2主要技术要点32.2.1ALU部件32.2.2.存储体32.2.3控制器3第三章指令系统53.1数据格式53.2指令格式53.3指令系统6第四章微代码设计与实验84.1微代码设计84.2实验微代码10第五章设计内容125.1设计内容125.2程序代码12第六章系统实现136.1硬件连线图136.2系统实现步骤136.3测试用例16总结19参考文献20北华航天工业学院课程设计报告第一章绪论1.1课程设计地点图书馆5楼西侧软件工程实验室。1.2课程设计

5、目的本课程设计综合运用运算器、控制器、存储器、输入输出系统、总线等部件和辅助电路，完成一个较完整的模型计算机设计和实现（包括硬件和软件）。通过课程设计对计算机组成和系统结构的基础知识进行全面的掌握，培养独立分析、研究、开发和综合设计能力。1.3课程设计的意义通过对复杂模型机组成的研究以及对微程序、微代码、机器指令的深入理解，进一步增强对计算机组成的学习，巩固以前所学知识，并对以后的学习打下坚实的基础。1.4课程设计的主要内容和要求掌握计算机五大功能部件的组成及功能，熟悉完整的单台计算机基本组成原理，掌握计算机中数据表示方法、运算方法、运算器的组成、控制器的实现、存储器子系统的结构与

6、功能、输入/输出系统的工作原理与功能。（1）利用实验设备平台构造完整的模型机；（2）利用运算器74LS181执行算术操作和逻辑操作；（3）运用随机存储器RAM以及地址和数据在计算机总线的传送关系，实现运算器和存储器协同工作，读写数据，检查结果是否正确；（4）应用微程序控制器，往EEPROM里任意写24位微代码，读出微代码并验证其正确性；（5）构造指令系统，定义至少10条机器指令，实现比较完整的模型机功能；（6）利用微程序控制器控制模型机运行，实现基于重叠和流水线技术的CPU技术。要求画出系统模块框图：按从上到下的设计方法，将整个设计依功能划分成若干模块；并确定各个模块的输出、输入端

7、口及要完成的功能。检查模块逻辑功能是否正确；（7）在EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统上，编写机器指令，实现数据的输入,输出，移位以及加法等运算功能。1.5课程设计的环境EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统。20北华航天工业学院课程设计报告第二章基础知识2.1概述计算机系统是包括计算机硬件和软件的一个整体，两者不可分割，但处于不同的层次上。计算机系统的层次结构模型中，第0层是硬件内核(逻辑线路)，第1、2层是指令系统和实现该指令系统所采用的技术（组合逻辑技术、微