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1、组成原理课程设计200618524勿日勒内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《计算机组成原理》课程设计报告题目:复杂模型机的组成与程序运行（3）姓名勿日勒学号200618524班级06级2班指导教师松云职称副教授日期09-06-289组成原理课程设计200618524勿日勒1任务描述设计题目名称：复杂模型机的组成与程序运行（3）要求：基于EL_JY_Ⅱ8型计算机组成原理实验系统，设计一个简单的计算机整机系统—模型机受到实验系统的限制，硬件部分基本不做改动。在充分分析和研究实验系统的组成及工作原理的基础
2、上，确定模型机的数据通路结构，根据指令和微指令的译码情况，设计机器指令格式和微指令格式（不能超出硬件的限制），设计完成以下几条机器指令和相应的微程序，输入程序并运行跟踪观察结果。指令有四种不同的寻址方式可选择。IN01，R2“D-INPUT”中的开关状态->R2COMR2R2->R2RLCR2，R0CY->R2,R2->R0MOVR2，R0R2->R0AND00,0DH,R0R0*[0DH]->R0；直接寻址方式STA10,0EH,R2R2->[0EH+R1]；变址寻址方式JMP00,01H01H-
3、>PC；直接寻址方式HALT0DH、0EH单元内容分别为02H、03H。2设计设备EY-JY-II8型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。3设计原理和方法3.1设计原理3.1.1数据格式:本实验计算机采用定点补码表示法表示数据，字长为8位,其格式如下:7654321符号尾数其中第7位为符号位,数值表示范围是:-1≤X＜13.1.2指令格式：本实验中的三条算术逻辑指令COM、RLC、MOV用单字节表示,寻址方式采用寄存器直接寻址其格式如下:76543210OP-CODErsrd其中OP-CODE为操
4、作码,rs为源寄存器,rd为目的寄存器,并规定:Rs或rd选定寄存器00R001R110R2本实验中的两条访问指令，即存数STA、与运算AND，一条转移指令，即无条件转移JMP,指令格式如下:7654321000MOP-CODERdD其中OP-CODE为操作码,rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）,D为位移量(正负均可),M为寻址模式,其定义如下:9组成原理课程设计200618524勿日勒寻址模式M有效地址E说明00011011E=DE=(D)E=(RI)+DE=(PC)+D直接寻址间接寻
5、址RI变址寻址相对寻址本实验规定编址寄存器RI指定为寄存器R2。本实验的输入IN指令采用单字节指令,其格式如下:76543210OP-CODEaddrRd其中,addr=01时,选中”数据输入电路”中的开关组作为输入设备.本实验中的停机指令HALT,指令格式如下:76543210OP-CODE0000HALT指令，用于实现停机操作。3.1.3指令系统本实验共有8条基本指令,其中算术指令3条,访问内存指令和程序控制指令3条,输入指令1条,停机指令1条。表1-2列出了各条指令的格式、汇编符号和指令功能。
6、3.1.4按微指令格式，参照微程序流程图1-1将每条微指令代码化，译成二进制微代码。图1-1（a）微程序流程图微指令字长共24位，其控制位顺序如下：242322212019181716151413121110987654321S3S2S1S0MCnWE1A1BF1F2F3uA5uA4uA3uA2uA1uA09组成原理课程设计200618524勿日勒其中，F1、F2、F3三个字段的编码方案如表1-1：F1字段F2字段F3字段151413选择121110选择987选择000LDRi000RAG000P(
7、1)001LOAD001ALU-G001AR010LDR2010RCG010P(3)011011011100LDR1100RBG100P(2)101LAR101PC-G101LPC110LDIR110299-G110P(4)表1-1汇编符号指令的格式功能COMRdRLCRs，RdANDRs，RdMOVRs，Rd0000RsRd0001RsRd0100RsRd0101RsRd（反）RdRdRsCyRs∧RdRdRsRdSTAM,D,RdJMPM,D01M10RdD01M1100DRdEEPCINadd
8、r,Rd011101RdaddrRdHALT00110000停机表1-29组成原理课程设计200618524勿日勒图1-1（b）微程序流程图9组成原理课程设计200618524勿日勒4代码清单4.1微程序代码清单9组成原理课程设计200618524勿日勒4.2机器指令代码清单化简后的微代码:微地址(二进制)微代码(十六进制)00007F8801005B4202016FDF03014FC404015F1605014FC6060025C7079453D510005B4A1
