《计算机组成原理课程设计》报告模板

《《计算机组成原理课程设计》报告模板》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、武汉纺织大学数学与计算机学院计算机组成原理实验指导《计算机组成原理课程设计》报告基本模型计算机设计专业：嵌入式班级：计科11307姓名：梁宇程指导教师：高晓清2015年7月4日第10页/共11页武汉纺织大学数学与计算机学院计算机组成原理实验指导一、引言通过几次计算机组成原理实验课，对实验结构及微指令格式及控制台的使用有了一定的了解，通过运算器等实验，实现手动控制微型机，知道了如何设计机器指令，再经过调试指令和模型机和使其再微程序的控制下自动产生各部件单元的正常工作控制信号。在设计基本模型机的实验过程中，个别部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本课程设

2、计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条微程序。本课程设计将实现6条机器指令：IN（输入），ADD（加法），STA（存数），OUT（输出），JMP（跳转）,RR(右循环)，MOV（移动）二、系统介绍1.硬件系统结构2.组成1)运算器采用两片4位74LS181作为本系统的运算器，因此该系统字长为8位。第10页/共11页武汉纺织大学数学与计算机学院计算机组成原理实验指导1)控

3、制器S3-S0，M：运算器的操作选择信号。M=0时执行由S3-S0选择的16种算术运算；M=1时执行由S3-S0选择的16种逻辑运算。/CN：进位控制信号。/CN=0表示低位进位位为一的带进位运算；/CN=1、LDCZY=0表示不带进位运算（运算结果不影响进位标志CY及零标志ZY），/CN=1、LDCZY=1表示带进位运算，低位进位位为CY（运算结果同步影响进位标志CY及零标志ZY）。LDCZY：运算结果的进位标志及零标志同步打入CY、ZY标志位寄存。/LOAD：/LOAD=0、LDPC=1表示装载PC值；/LOAD=1，LDPC=1时控制PC同步计数

4、。LDPC：程序计数器PC控制信号。LDPC=1对PC操作。/CE：主存片选信号，低电平有效。WE：主存读写控制信号。WE=1控制同步写；WE=0表示读。LDR0-LDR2：控制数据总线数据同步打入通用寄存器R0-R2。LDDR1-LDDR2：控制数据总线数据同步打入暂存器DR1-DR2。LDIR：控制数据总线数据同步打入指令寄存器IR。LDAR：控制数据总线数据同步打入地址寄存器AR（A7-A0）。LDARH：控制数据总线数据同步打入地址寄存器AR高位（A9-A8）。RD：PI/O口读控制信号。C、B、A：数据通路选择信号，用3-8译码器实现如下。C

5、BA有效信号说明000无关闭数据通道001/SW-BUS输入数据（开关）送总线010/ALU-BUS运算器数据送总线011/PC-BUS程序计数器数据送总线100/RD-BUS（手动时为R0）目的寄存器数据送总线，由I1I0选择寄存器号101/RS-BUS（手动时为R1）源寄存器数据送总线，由I3I2选择寄存器号110/RI-BUS（手动时为R2）索引寄存器（R2）数据送总线111/SR-BUS移位寄存器数据送总线P1：指令译码P测试位。P1=1时，地址转移逻辑将用指令操作码I7I6I5I4位修改微指令寄存器的uA3uA2uA1uA0位。P2：指令译码

6、P测试位。P2=1时，地址转移逻辑将用指令操作码I3I2位修改微指令寄存器的uA1uA0位。P3：进位P测试位。P3=1时，地址转移逻辑将用CY标记修改微指令寄存器的uA4位。A9、A8：I/O设备选择信号。设备选择用2-4译码器实现：A9=0、A8=0选择CS0A9=0、A8=1选择CS1A9=1、A8=0选择CS2A9=1、A8=1选择CS32)存储器主存采用一片SRAM6116作为本系统的主存，数据宽度为8位，地址线只使用A7-A0，因此该系统存储容量为256×8位。控存（控制存储器）采用四片SRAM62256作为本系统的控存，每片数据宽度为8位

7、，共32位；地址线只使用A5-A0。因此该系统存储容量为64×32位。第10页/共11页武汉纺织大学数学与计算机学院计算机组成原理实验指导输入微指令时分4段输入，地址分配方式如下：微地址第一片SRAM第二片SRAM第三片SRAM第四片SRAM0000000040H80HC0H0000010141H81HC1H0000100242H82HC2H……………1111103EH7EHBEHFEH1111113FH7FHBFHFFH寄存器R0R1R2DR1DR2CNINARuARIRALUPCSROUT通用寄存器：R0、R1、R2；暂存寄存器：DR1、DR2，暂

8、存两个操作数；状态标志寄存器：CN状态标志寄存器各位的含义如下：位号76543210含义CEL