计算机组成原理课程设计（论文）- 模型机组成设计

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1、广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称计算机组成原理题目名称模型机组成设计学生学部（系）信息与计算机学部专业班级08计算机1班学 号11010801001学生姓名指导教师2011年01月03日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称模型机组成设计学生学部（系）信息与计算机学部专业班级2008级计算机科学与技术1班姓名学号11010801001一、课程设计（论文）的内容通过对一个简单模型机的设计与实现,对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接以及微指令执行的过程。二、课程设计（

2、论文）的要求与数据（1）需求分析（2）系统设计（3）模块代码能正常运行（4）提供合理的测试数据（5）设计说明文档三、课程设计（论文）应完成的工作（1）采用模块化的程序设计方法，程序书写符合规范，代码应完善。（2）要有运行结果和过程的界面截图。（3）对系统进行初步的错误和漏洞检测；（4）根据论文规范撰写论文，用A4纸打印并按时提交。四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1搜集资料图书馆10.12.10-12.142需求分析图书馆10.12.15-12.183系统分析与设

3、计图书馆10.12.19-12.254功能模块的实现图书馆10.12.26-12.305系统测试，运行宿舍11.1.1-1.26完成课程设计（论文）宿舍11.1.2-1.3五、应收集的资料及主要参考文献[1]蒋本珊主编.计算机组成原理（第二版）[M].北京：清华大学出版社.2002[2]胡越明.《计算机组成与系统结构》电子工业出版社[3]白中英主编.计算机组成原理科学出版社[4]文哲蓉苟平章.计算机组成原理实验指导及习题解答甘肃教育出版社发出任务书日期：2010年12月10日指导教师签名：计划完

4、成日期：2011年1月3日目录1.引言11.1设计目的11.2设计意义11.3设计内容12.设计过程分析与实现22.1模型机结构22.2指令编码32.2.1数据格式32.2.2指令格式32.2.3指令系统42.3微程序42.4应用程序72.5接线图83.调试及结果分析9结论10参考文献11121.引言1.1设计目的通过对一个简单模型机的设计与实现,对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接以及微指令执行的过程。1.掌握整机动态工作过程2.了解微程序控制器的设计，构建指令系统3.组建模型机，编写

5、应用程序进行调试1.2设计意义本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，自学，查资料，独立实践的机会，也为将来设计程序积累一定的宝贵经验.让我们将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼实际分析问题和解决问题的能力。1.3设计内容1、设计指令系统2、编写微程序3、实验接线4、编写应用程序，选择实现下列要求的一种功能（1）输入两个一位十进制数，计算两数之和，并以BCD码输出（2）输入一个一位十进制数，将其扩大5倍后以BCD码输出（3）输入一个两位十进制数，求其负值的补码（4）输入一个两位十进

6、制数，输出八进制结果（5）输入几个数，统计大于10的数的个数（6）输入几个数，找出最大数122.设计过程分析与实现2.1模型机结构图1模型机结构框图图1中运算器ALU由U7—U10四片74LS181构成，暂存器1由U3、U4两片74LS273构成，暂存器2由U5、U6两片74LS273构成。微控器部分控存由U13—U15三片2816构成。除此之外，CPU的其它部分都由EP1K10集成（其原理见系统介绍部分）。存储器部分由两片6116构成16位存储器，地址总线只有低八位有效，因而其存储空间为00H

7、—FFH。输出设备由底板上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据总线的数据送入数码管显示。在开关方式下，输入设备由16位电平开关及两个三态传输芯片74LS244构成，当DIJ-G为低电平时将16位开关状态送上数据总线。在键盘方式或联机方式下，数据可由键盘或串口输入，然后由监控程序直接送上数据总线，因而外加的数据输入电路可以不用。122.2指令编码2.2.1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16位，其格式如下：151413……0符号尾数其中

8、第16位为符号位，数值表示范围是：-32768≤X≤32767。2.2.2指令格式（1）算术逻辑指令设计9条单字长算术逻辑指令，寻址方式采用寄存器直接寻址。其格式如下：76543210OP-CODErsrd其中OP-CODE为操作码，rs为源寄存器，rd为目的寄存器，并规定：OP-CODE011110001001101010111100110111101111指令CLRMOVADDSUBINCANDNOTRORROLrs或rd选定寄存器00Ax01Bx10Cx9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格