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1、计算机组成原理实验报告评语:课中检查完成的题号及题数：成绩:自评分:95实验报告实验名称：基于硬布线控制器设计并实现带中断功能的复杂模型机日期：2013-12-31本人信息班级：学号：姓名：同组同学信息班级：学号：姓名：一、实验目的：1.掌握硬布线的控制器的组成原理、设计方法2.了解硬布线的控制器和微程序控制器的各自优点3.用硬布线控制器实现一个带有中断功能的复杂模型机二、实验内容：1.编写机器指令测试程序运行情况以及中断响应。2.用VHDL语言编写带有中断的硬件程序3.用CM3P联机调试进行中断复杂机的构造和模拟三、项目要求及分析：要设计
2、实现带有中断功能的复杂模型机，可采用以下步骤完成：1.根据带中断功能的复杂模型机的微程序流程图，画出状态机描述图2.根据机器指令文件确定控制器控制信号位3.根据定义好的控制信号位以及微程序执行流程，编写VHDL源程序，编译4.搭建程序测试环境，分配管脚，将程序载入CM3P测试机5.联机测试指令14计算机组成原理实验报告四、具体实现：应包括：状态图、控制信号表、控制引脚图、VHDL程序、机器码验证程序等。状态图：控制信号表：14计算机组成原理实验报告14计算机组成原理实验报告控制引脚图：CTRLSIGNALINTAWRRDIOMS3S2S1S
3、0LDALDBLDR0STMLOADLDARLDIRALU_BRS_BRD_BRI_BSP_BPC_BLDPCSTICLIRETT1INS7-INS0PIN6059585756555453494847464544060543424123040221521415315417-10VHDL程序：LIBRARYIEEE;USEIEEE.std_logic_1164.ALL;ENTITYCONTROLLERISPORT(RESET:INSTD_LOGIC;T1:INSTD_LOGIC;INS:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0)
4、;CTRL:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(16DOWNTO0));ENDCONTROLLER;ARCHITECTURECONTROLLER_ARCHOFCONTROLLERISTYPESTATEIS(S10,S9,S8,S7,S6,S5,S4,S3,S2,S1,S0);SIGNALCUFSM:STATE;14计算机组成原理实验报告--CTRL:WR,RD,IOM,S3,S2,S1,S0,LDA,LDB,LOAD,LDAR,LDIR,ALU_B,R0_B,LDR0,PC_B,LDPCBEGINPROCESS(T1,RESET,INS
5、)BEGINIFRESET='0'THENCTRL<="00000000010011010";--NOPCUFSM<=S0;ELSIFT1'EVENTANDT1='1'THENCASECUFSMISWHENS0=>CTRL<="00000000011011001";--PC->AR,PC+1CUFSM<=S1;WHENS1=>CTRL<="01000000010111010";--MEM->BUS,BUS->IRCUFSM<=S2;WHENS2=>IFINS="00000000"THEN--ADDINSCTRL<="000000010100
6、10010";--R0->BUS,BUS->ACUFSM<=S3;ELSIFINS="00100000"THEN--ININSCTRL<="01100000010011110";14计算机组成原理实验报告--IN->BUS,BUS->R0CUFSM<=S6;ELSIFINS="00110000"THEN--OUTINSCTRL<="10100000010010010";--R0->BUS,BUS->OUTCUFSM<=S7;ELSIFINS="01010000"THEN--HLTINSCTRL<="00000000010011010";--
7、NOPCUFSM<=S8;ELSIFINS="11100000"THEN--JMPINSCTRL<="00000000011011001";--PC->AR,PC+1CUFSM<=S9;ELSE--INVALIDINSCTRL<="00000000011011001";--PC->AR,PC+1CUFSM<=S1;ENDIF;WHENS3=>CTRL<="00000000110010010";--R0->BUS,BUS->BCUFSM<=S4;WHENS4=>CTRL<="00010010010001110";--A+B->BUS,BUS-
8、>R0CUFSM<=S5;14计算机组成原理实验报告WHENS5=>CTRL<="00000000011011001";--PC->AR,PC+1CUFSM<=S1;WHENS6
