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《计算机组成原理实验报告 基本模型机和复杂模型机的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、基本模型机设计一.设计目的1.在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台稍微复杂的模型计算机；2.为其定义5条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念二.设计内容部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，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由微程序控制器来完成，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由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。三．概要设计为了向RAM中装入程序和数
2、据,检查写入是否正确,并能启动程序执行,还必须设计三个控制台操作微程序.存储器读操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB,SWA为”00”时,按START微动开关,可对RAM连续手动读操作.存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWBSWA置为”01”时,按START微动开关可对RAM进行连续手动写入.启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWBSWA置为“11”时,按START微动开关,既可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行.上述三条控制台指令用两个开关SWBSWA的状态来设置,其定义如下表3-1
3、读写变化SWBSWA控制台指令001011读内存（KRD）写内存（KWE）启动程序（RP）根据以上要素设计数据通路框图,如图3-1：表3-2微代码的定义微程序2423222120-19181716151413控制信号S3S2S1S0MCNRDM17M16A121110987654321BPuA5uA4uA3uA2uA1uA0表3-3A，B，P字段内容A字段B字段P字段151413控制信号121110控制信号987控制信号000.000000001LDRI001RS_G001P1010LDDR1010010011LDDR20
4、11011100LDIR100100P4101LOAD101ALU_G101110LDAR110PC_G110LDPC当拟定“取指令”微指令时，该微指令的判别测试字段为P1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P1测试结果出现多路分支。本次课程设计用指令寄存器的前4位（I7-I4）作为测试条件，出现5路分支，占用5个固定微地址单元。控制台操作为P4测试，它以控制台开关SWB，SWA作为测试条件，出现了3路分支，占用3个固定微地址单元。当分支微地址单元固定后，剩下的其他地方就可以一条微指令占用控存一个微
5、地址单元随意填写。控制台0020P4WRITE（01）READ(00)RUN(11)212023PC—>ARPC+1PC—>ARPC+1RAM—>BUSBUS—>DR1RAM—>BUSBUS—>DR12422013027DR1—>RAMDR1—>RAM图3-2微程序流程图表3-4二进制微代码表微地址S3~CNRDM17M16ABPuA5~uA00000000001100000010001000001000000011110110110000010020000000011000000010010000300000000111
6、000000000010004000000001011000000000101050000000110100010000001100610010101100110100000000107000000001110000000010110100000000000010000000000011100000001111011011000001112000000011110110110000111130000000111101101100011101400000001111011011001011015000000101000001
7、000000001160000000011100000000011111700000000101000000001010120000000011110110110010010210000000111101101100101002200000000101000000001011123000000011000000000000001240000000000100000000110002500000111000010100000000126000000101000001000000001270000011100001010000
8、1000030000001101000101000010001四．详细设计B7BUSUNIT
9、
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11、B0W/RUNITT4T3T2T1WETS4TS3￠TS2TS1STATEUNITH24SIGNALUNITB7S3
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13、
14、AUJ3
15、
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17、B0CNLDDR1LDDR2ALU-BALUUNITB7LDR0
18、
19、R
