计算机组成原理课设.doc

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1、计算机组成原理课程设计报告题目：设计一台嵌入式CISC模型机院系：计算机科学与工程学院专业：网络工程姓名：麦健豪学号：1100380215一、课程设计的题目和内容采用定长CPU周期、联合控制方式，并运行能完成一定功能的机器语言源程序进行验证，机器语言源程序功能如下：输入5个有符号整数（8位二进制补码表示），求最大负数的绝对值并输出显示。说明：①5个有符号数从外部输入；②一定要使用符号标志位（比如说SF），并且要使用为负的时候转移（比如JS）或不为负的时候转移（比如JNS）指令；③采用单数据总线结构的运算器。二、系统设计2.1系统的总体设计2.2设计控制器的逻辑结构框图说明：在T4内形成微指令的

2、微地址，并访问控制存储器，在T2的上边沿到来时，将读出的微指令打入微指令寄存器，即图中的微命令寄存器和微地址寄存器。2.3设计机器指令和指令系统指令对象功能机器指令Mov1XX,RDDATADATA->RD0011TESTXX,RDAC锁存FS0100JNSXXXXADDRADDR->PC0101INCXX,RDRD+1->RD0110INXX,RDSW->RD0111CMPRS,RDRS-RD锁存FS1001MOV2RS,RDRS->RD1010JMPXXXXADDRADDR->PC1011NEGXX,RD(0-RD)->RD1100OUTRS,XXRS->LED1101以下是对Rs,Rd的

3、规定：Rs或Rd选定的寄存器00R001R110R2模型机规定数据的表示采用定点整数补码表示，单字长为8位，其格式如下：76543210符号位尾数2.4设计时序产生器2.5设计微程序流程图2.6设计操作控制器单元(1)设计微指令格式与微指令代码表CISC模型机系统使用的微指令采用全水平型微指令，字长为25位，其中微命令字段为17位，P字段为2位，后继微地址为6位，其格式如下：设计的具体指令为：16进制微地址LOADLDPCLDARLDIRLDRiRD_BRB_BS1S0ALU_BLDACLDDRWRCSSW_BLED_BLDFRP1P2后继微地址000000001110011001001111

4、0000000100200001010010110010010110100000000300001111100110010011110000011100400010010000010011011110000011110500010111100110010011110011000000600011010000010011011110000100100700011110001110010011010000000000900100110000100011011110000101010A00101010001100010011110000000000B0010111110011001001111000

5、0110000C00110010000010011011110000110010D00110110000100010001100000000000E00111010001110010010110000000000F0011111000011011001111100000000120100101000111100001111000000000150101011000001001011111000010110160101101000011001001111100000000180110000100011001001011000000000190110011000111110001111000000

6、000301100001000011001001111000000000201000000100011001001011000000000（2）设计地址转移逻辑电路地址转移逻辑电路是根据微程序流程图的棱形框部分及多个分支微地址，利用微地址寄存器的异步置‘1’端，实现微地址的多路转移的。由于是采用逻辑电路来实现的，故称之为地址转移逻辑电路。在微地址流程图中，P（1）（高电平有效）测试时，根据指令的操作I7~I4强制修改后继地址的低四位；在P（2）（高电平有效）时，根据借位标志FS进行2路分支，并且都在T4内形成后继微指令的微地址。SE5=((NOTFS)ANDP(2)ANDT4SE4=(I7AN

7、DP(2)ANDT4SE3=(I6ANDP(2)ANDT4SE2=(I5ANDP(2)ANDT4SE1=(I4ANDP(2)ANDT42.7设计单元顶层电路2.8编写汇编语言源程序算法：R0存入一个整数-4，作为五次输入循环使用；R1用于存储输入的整数；R3用于存入最后的结果，并预存一个最小负数-128.随后如下Mov1R0,-5将立即数-4->R0MOV1R2,-128将立即数-128->R2L