计算机组成原理课程设计.doc

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1、课程设计（大作业）报告课程名称：计算机组成原理设计题目：基本模型计算机设计与实现院系：信息技术学院班级：2012级1班设计者：饶峻学号：201211010118指导教师：王玉见设计时间：2014.6.23～2014.6.27信息技术学院21昆明学院课程设计（大作业）任务书姓名：饶峻院（系）：信息技术学院专业：计算机科学与技术学号：201211010118任务起止日期：2014.6.23～2014.6.27课程设计题目：基本模型计算机CPUMemoryCache外设1外设2外设3外设nI/OI/O

2、I/O外存储器上图是一个模型计算机（仅供参考），请设计：一、设计内容1、画出你设计的计算机模型连接图，然后分别描述下述内容2、CPU（1）ALU的功能，组成，设计图（2）CPU如何执行指令，分别叙述（3）CPU如何设计（4）指令系统3、存储器（1）分类（2）组成（3）扩展（4）与CPU的连接（5）存储器技术综述4、总线（1）总线分类（2）各种总线的工作原理（3）你设计的CPU与设备如何连接5、外设（1）磁盘存储器结构与原理（2）光盘21（3）磁带（4）键盘（5）显示器（6）打印机（7）鼠标6、接

3、口（1）接口概述（2）各类接口功能，工作原理，怎样与主机连接，怎样与外设连接二、设计要求1、讨论（1）设计并画出模型计算机的电路组成结构图；（2）分别设计的模型计算机各个部件的结构；（3）讨论各个部件的功能。3、撰写课程设计报告书。报告书内容包含：（1）根据模型计算机的组成结构图，分章、节、段分别讨论该图个部件的工作原理（2）可以讨论，上网查资料，但每个人需独立完成自己的设计，不能抄袭（3）总结心得体会，说明对此次课程设计的理解和建议；工作计划及安排：1、分组，明确设计目标，搜集相关设计资料，熟

4、悉基本模型机原理实验。6.232、整体结构框架设计，撰写初步设计文档，进一步搜集设计资料，熟悉复杂模型机实验。6.243、按分工要求进行具体内容设计，撰写具体设计文档，熟悉复杂模型机实验。6.254、具体设计内容进一步修改完善，继续撰写并修改完善设计文档（大作业报告）。6.265、按设计要求提交最终设计成果及课程设计大作业报告，指导教师检查评阅。6.27指导教师签字年月日21课程设计（大作业）成绩学号：201211010118姓名：饶峻指导教师：王玉见课程设计题目：复杂模型计算机总结通过本次的实

5、训,巩固了所学的知识,通过亲自动手设计,对所学知识有了不一样的认识,巩固了课堂知识,提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力,达到学与致用的目的本次的课程设计我进一步熟悉了计算机组成原理的基本知识,同时也了解了模型计算机设计的基本方法,掌握了一些基本知识的基本运用,在模型计算机的设计中运用了很多知识,也学会了很多.我收获颇多指导教师评语：成绩填表时间：指导教师签名：21目录（一）CPU61、ALU的功能，组成，设计图62、CPU如何执行指令73、CPU设计84、指令系统9（二）存

6、储器91、存储器分类：92、存储器的组成103、存储器的扩展114、存储器与CPU的连接125、存储器技术综述121、总线分类132、各种总线的工作原理143、CPU与设备如何连接15(四)外设151、磁盘存储器结构与原理152、光盘163、磁带164、键盘175、显示器176、打印机177、鼠标18（五）接口181、接口概述182、各类接口功能，工作原理，怎样与主机连接，怎样与外设连接19三、设计要求19四、总结21参考文献2121课程设计（大作业）报告一、题目分析掌握计算机的工作原理，认识计

7、算机的内部结构，各个部件之间的联系，以及他们是怎样相互通信，合理的处理各个信息的，然后构建模型计算机。基本模型计算机的课程设计，就是要在简单模型机的基础上，在掌握各功能部件的基础上，设计出一个完整的基本模型计算机。它要求我们要认真预习与试验相关的知识和内容，了解微程序控制器是如何控制模型计算机的运行，了解计算机的基本组成原理。二、计算机结构设计基本模型计算机的数据通路图（一）CPU1、ALU的功能，组成，设计图（1）功能：不仅具有多种算术运算和逻辑运算的功能，而且具有先行进位逻辑，从而实现现高速

8、运算。（2）组成：全加器和函数发生器。21（3）设计图：ALU的逻辑机构原理图ALU74181的结构示意图2、CPU如何执行指令（1）控制器：完成协调和指挥整个计算机系统的操作①指令cache中取出一条指令，并指出下一条指令在指令cache中的位置。②指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。比如一次数据cache的读/写操作，一个算术逻辑运算操作，或一个输入/输出操作。③挥并控制CPU、数据cache和输入/输出设备之间数据流动的方向。（2）运算器：接受控制器的命令而进