计算机组成与结构课程设计-研制一台实验计算机

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1、、八—i--.刖s改革开发以来，我国经济建设各方面取得了很大成就，在科学、技术和制造等领域，正从引进向创新阶段迈进，只冇创新才能自立。计算机软件和微电子是国家重点发展的FI标之一，计算机软件运行在计算机上，微电子的水平体现在微处理器的设计和制造能力上，其他学科也有类似情况，这就说明了为什么多个专业都需要了解计算机硬件。而作为计算机专业的学生不仅要掌握计算机软件的开发与利用，还要学会从计算机的硬件结构上分析设计计算机。然而，许多同学惧怕硬件。没有硬件，何来软件？并且，随着计算机技术发展，计算机软硬件界限开始变得模糊，已经出现采用软件方法来设计硬件。本学期开的《计算机组成与结构

2、》就是为Y满足计算机硬件教学的要求。计算机对数字化的信息进行运算处理的方式是采用一种存储程序工作方式，即先编写程序，再由计算机将这些程序存储起来，然后通过连续，快速地执行程序实现各种运算处理。为了存储程序与数据，需要存储器；为了进行运算处理，需要运算器；为了输入程序和数据，以及输入程序和数据，以及输出运算结果，需要有输入设备和输出设备;控制器则对计算机的工作精心控制管理。课程设计是培养学生综合运用所学知识发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。计算机组成与结构课程设计一方面检验本学期所学的相关知识，另一方面培养实际的

3、动手操作能力。目录BlfB1任务书3第1章实验计算机的设计71.1确定设计总要求7设计整机逻辑框图7设计指令系统9设计指令执行流程10确定微操作控制信号及实现方法18设计微指令格式20确定微程序控制方式21编写各指令的微程序23设计实验接线表25编写调试程序261.11编写应用程序29第2章实验计算机的组装302.1器件排列302.2信号连线302.3实验接线板安装30第3章实验计算机的调试313.1调试准备313.2程序调试31第4章计算机故障排除324.1故障类型和原因324.2故障的分析查找3234轉嫌36任务书课程设计题目：研制一台实验计算机利用FD-CES实验仪提

4、供的硬件资源（功能模块、控制台及外设等），按设计、组装、调试等步骤研制一台微程序控制的实验计算机。课程设计任务内容1.课程设计的目的意义：通过课程设计培养同学们的系统设计能力，使同学们达到以下能力训练：1）调查研宄、分析问题的能力；2）制定设计方案的能力；3）计算机应用的能力；4）设计计算和绘图的能力：5）语言文字表达的能力。2.本课题研宄的主要内容：研制一台性能如下的实验计算机：不使用外部设备。运算器采用多累加器结构。操作数寻址方式有：直接地址寻址立即数寻址寄存器直接寻址指令系统由如下8条指令组成：指令编码指令助记符指令功能第一字节第二字节1716151413121110

5、000AiXAjADDAi,Aj(Ai)+(Aj)->Ai001AiXAjMOVAi,Aj(Ai)->Ai010AiXAjSLAi,AjAj算术左移一位送Ai011AiXXXMOVAi,#dataData~>Ai011Ai0a9a8a7~a0LDAi,addr(addr)->Ai011Ai0a9a8a7-aOSTAi,addr(Ai)->addr110XX0a9a8a7-aOJMPaddraddr~>PC111XX0a9a8a7~a0JZaddr若ZD=laddr-PC,否则PC加1能执行将内存某一单元内容(非零)扩大4倍后存入另一个单元(程序自编)1.提交的成果：一份符合

6、毕业设计论文规范的课程设计说明书课程设计统一使用学校印制的课程设计封面及课程设计袋。课程设计袋按要求认真填写，字体要工整，卷而要整洁，手写一律用碳素墨水书写。课程设计除课程设计袋的其它资料鼓励用计算机打印。课程设计按统一顺序装订：(1)封面(2)前言(3)目录(4)课程设计任务书(须有指导教师签名及日期)(5)正文(分章、层次等，每一章从新的一页开始)(6)小结(7)参考文献(8)课程设计图纸IV课程设计的基本步骤整个课程设计的过程分为三个阶段：设计、组装、调试。第一阶段：实验计算机的设计1确定设计总要求。这包括：实验计算机是否使用外设(键盘和打印机)，以什么方式使用外设(

7、程序查询10方式还是中断10方式)。实验计算机运算器采用什么结构(如多通用寄存器结构、多累加器结构等)。（3）实验计算机功能和用途（如可对键盘输入的两个2位十进制数进行四则运算，由打印机输出结果）。（4）实验计算机指令系统规模（共有多少条指令，指令功能等）（5）微操作控制信号的实现方法。2设计整机逻辑框图根据设计要求，对实验仪硬件资源进行逻辑剪辑组合，便可设计出该实验计算机的整机逻辑框图。3设计指令系统需确定实验计算机的指令系统具体由哪些指令组成，包含哪几种类型指令，指令操作数有哪儿种寻址方式，以及指令编码等。这要