带移位运算实验计算机的组成与程序运行实验

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1、沈阳理工大学课程专用纸课程设计任务书学院信息学院专业计算机科学与技术学生姓名学号设计题目带移位运算实验计算机的组成与程序运行实验内容及要求：利用EL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的简单实验计算机的研制。设计总要求：1．实验计算机整机应由如下几个模块组成：运算器、寄存器、指令部件、微程序控制部件、内存、总线缓冲电路、输入和输出控制电路。2．运算器采用双数据暂存器单寄存器结构，并带移位运算功能。3．设计如下几条机器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字

2、长设计。输入输出指令：IN#DATA，R0（功能DATA->R0）OUTADDR（功能（ADDR）->LED输出）算术加法运算指令：ADDR0，ADDR（功能R0+（ADDR）->R0）左移位运算指令：RLR0（功能R0的值循环左移一位->R0）RLCR0（功能R0的值带进位循环左移一位->R0）存数指令：STAR0，ADDR（功能R0->ADDR）转移指令：JMPADDR（功能ADDR->PC）4.设计微指令的格式,编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。5.通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。IN#data，R0ADDR0，addr1RLR0R

3、LCR0STAR0，addr2OUTaddr2JMP00HAddr1:XXAddr2:XX进度安排：第19周：布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装与调试。第20周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。指导教师（签字）：2012年7月18日学院院长（签字）：2012年7月18日１９沈阳理工大学课程专用纸目录1.计算机的设计３1.1设计目的及要求：３1.2设计器材：３1.3模型机结构设计：３1.4指令系统的设计：５1.5工作原理６1.6微程序控制方式及部件组成原理８1.7微程序设计９1.7.1微指令流程图９1.7.2微程序中各微指令的设计１０1.8编写调试程序１１2.计算机的

4、组装１３3计算机的调试１４3.1实验步骤１４3.1.1写入微代码１４3.1.2读微代码及校验微代码：１５3.1.3写机器指令１５3.1.4读机器指令及校验机器指令：１６3.1.5运行程序１６3.2调试步骤和调试结果１６3.2.1调试步骤操作１６3.2.2结果显示：１７3.3分析结果是否正确１８3.4设计心得１８4.参考文献１９１９沈阳理工大学课程专用纸1.计算机的设计1.1设计目的及要求：1．实验计算机整机应由如下几个模块组成：运算器、寄存器、指令部件、微程序控制部件、内存、总线缓冲电路、输入和输出控制电路。2．运算器采用双数据暂存器单寄存器结构，并带移位运算功能。3．设计如下几条机

5、器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字长设计。输入输出指令：IN#DATA，R0（功能DATA->R0）OUTADDR（功能（ADDR）->LED输出）算术加法运算指令：ADDR0，ADDR（功能R0+（ADDR）->R0）左移位运算指令：RLR0（功能R0的值循环左移一位->R0）RLCR0（功能R0的值带进位循环左移一位->R0）存数指令：STAR0，ADDR（功能R0->ADDR）转移指令：JMPADDR（功能ADDR->PC）4.设计微指令的格式,编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。5.通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。IN#da

6、ta，R0ADDR0，addr1RLR0RLCR0STAR0，addr2OUTaddr2JMP00HAddr1:XXAddr2:XXEL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的简单实验计算机的研制。1.2设计器材：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。1.3模型机结构设计：１９沈阳理工大学课程专用纸数据总线(D_BUS)74299LPC299-G程序计数器PCALU-GLOADPC-GMCNALUS3S2S1S0数据暂存器LT1数据暂存器L

7、T2LAR地址寄存器地址总线（ADDR_BUS）LDR1LDR2存储器(MEM)READWRITE寄存器R0微控器脉冲源及时序LDR0R0-G指令寄存器C-GLDIR输入设备W/R控制门输出设备数据D-G控制信号图1-1模型机结构框图此模型机是由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大部分组成。图1.1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