计算机组成原理课程设计报告

《计算机组成原理课程设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《计算机组成原理》课程设计报告题目：简单模型机的设计与实现一实验要求熟悉模型机的指令格式。使用指令编写一段程序。该程序尽量用到所指令。二实验设备16位机运算器一台导线若干三实验内容（1）实验原理部件实验过程中，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。本实验采用五条机器指令：IN(输入)，ADD(二进制加法)，STA(存数)，

2、OUT(输出)，JMP(无条件转移)。其指令格式如下(前4位为操作码)：助记符机器指令码说明IN00000000“INPUTDEVICE”中的开关状态→R0ADDaddr00010000××××××××R0+[addr]→R0STAaddr00100000××××××××R0→[addr]OUTaddr00110000××××××××[addr]→LEDJMPaddr01000000××××××××addr→PC其中：:IN为单字长(8位)，其余为双字长指令，××××××××为addr对应的二进制地址码。图19数据通路框图下面介绍指令寄存器(IR)：指令寄存器用

3、来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存取到缓冲寄存器中，然后再传送至指令寄存器。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数构成，为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试[P(1)]，通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。“指令译码器”(实验板上标有“INSDECODE”的芯片)根据指令中的操作码译码强置微控器单元的微地址，使下一条微指令指向相应的微程序首地址。本系统有两种外部I／O设备，一种是二进制代码开关，它作为输入设备(INPUTDEVICE)：另一种是数码块，它作为输出设备(OUTPUTDEVICE)。例如：输入时，二进制开关

4、数据直接经过三态门送到总线上，只要开关状态不变，输入的信息也不变。输出时，将输出数据送到数据总线上，当写信号(W／R)有效时，将数据打入输出锁存器，驱动数码块显示。本实验设计机器指令程序如下：地址(二进制)内容(二进制)助记符说明0000000000000000INR0“INPUTDEVICE”→R00000000100010000ADD[0AH]，R0R0+[0AH]→R000000010000010100000001100100000STAR0，[0BH]R0→[0BH]00000100000010110000010100110000OUT[0BH][0BH

5、]→LED00000110000010110000011101000000JMP00H00H→PC0000100000000000000010010000101000000001自定00001011求和结果四实验步骤（1）使用指令编写一段程序助记符机器指令码说明IN00000000“INPUTDEVICE”中的开关状态→R0ADDaddr00010000××××××××R0+[addr]→R0STAaddr00100000××××××××R0→[addr]OUTaddr00110000××××××××[addr]→LEDJMPaddr01000000××××××

6、××addr→PC（1）用16进制形式写出该程序。助记符内存地址指令代码说明IN0000020000000000000“INPUTDEVICE”中的开关状态→R0ADD0010020004000600061R0+[addr]→R0STA0020020004000600081R0→[addr]OUT0070060006100810000[addr]→LEDJMP00A00A0000000000000addr→PC（1）根据指导书上的该CPU的内部框图，写出完成不同指令的操作序列。在实验箱上进行内存读写输入十六进制的内存地址以及指令代码并将程序储存。（2）写出完成指

7、令的微操作序列。（3）利用实验箱输入步骤2编写的程序，输入不同指令的微程序。1.将实验箱调至“在线”，“微控”状态2.按下数字“1”和“减址”键3.按下“单拍”按钮观察指示灯是否遵循T1-T3-T4和T1-T2-T3-T4的循环4.按下“运行”“宏单”键观察与指令表是否一致。（4）运行及调试程序。写出运行结果。微址00002)1)6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666

8、66M23M22M21M