计算机组成原理课程设计任务书(1)

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1、莈薅羀膄芄薄蚀羇膀薃安徽建筑工业学院电子与信息工程学院课程设计任务书课程：计算机组成原理专业：计算机科学与技术班级：07计算机指导教师：沈庆伟孙富康2009年5月28日《计算机组成原理》课程设计任务书一、设计目的：（1）融会贯通本课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识，加深计算机工作中“时间-空间”的理解，从而清晰地建立起计算机的整机机概念。（2）学习设计和调试计算机的基本步骤和方法，提高使用集成电路和常用测试仪器的基本技能。（3）培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装

2、调试的实践和经验。二、设计任务（第一个必做，第二第三个选做一个）（1）简单模型计算机组成与程序运行组成一个简单的计算机整机系统—模型机，输入程序并运行；了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过程;定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。本实验采用五条机器指令，其指令格式如下（前4位为操作码）：功能机器指令码说明IN00000000“D_INPUT”中的开关状态R0ADDaddr00010000××××××××R0+[addr]R0STAaddr00100000××××××××R0[addr]O

3、UTaddr00100000××××××××[addr]BUSJMPaddr01000000××××××××[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。（2）带移位运算模型计算机的组成与程序运行组成一个带移位功能的计算机整机系统—模型机，输入程序并运行；了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过程;定义九条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。本设计采用的机器指令程序如下（前4位为操作码）：功能地址（二进制）机器指令码说明IN0000000

4、000000000“数据输入电路”的数据R0ADD[0DH]0000000100010000R0+[0DH]R00000001000001101RLC0000001110000000将R0寄存器中的数据带进位循环左移IN0000010000000000“数据输入电路”的数据R0RRC0000010101100000将R0寄存器中的数据带进位循环右移RL0000011001110000将R0寄存器中的数据循环左移STA[0EH]0000011100100000R0[0EH]0000100000001110OUT[0EH]

5、0000100100110000[0EH]BUS0000101000001110JMP00H000010110100000000HPC00001100000000000000110100000001给0DH单元预置数其中IN、RL、RLC、RRC为单字长（8位），其余为双字长指令。(3)复杂实验计算机的组成与程序运行实验综合运用所学知识，设计并实现较完整的实验计算机。本机共有16条基本指令，其中算术逻辑指令7条，访问内存指令和程序控制指令4条。输入输出指令2条，其它指令1条。指令的格式、汇编符号和指令功能如下表所示。汇

6、编符号指令的格式功能CLRrdMOVrs，rdADCrs，rdSBCrs，rd011100rd1000rsrd1001rs　rd1010rsrd0rdrsrdrs+rd+cyrdrs-rd-cyrdINCrdANDrs，rdCOMrdRRCrs，rd1011rsrd1100rsrd1101rsrd1110rsrdrd+1rdrs∧rdrdrdrdcyrsrsrdRLCrs，rd1111rsrdcyrsrsrdLDAM，D，rd00M00rdDErsSTAM，D，rd00M01rdDrdEJMPM，D00　M　10　00

7、　　　　　Ｄ　　Ｅ　　ＰＣBZCM，D00M1100　Ｄ　当CY=1或Z=1时，EPCINaddr，rdOUTaddr，rd010001rd010110rdaddrrdrdaddrHALT01100000停机一、设计要求：（1）设计一台微程序控制的模型计算机。（2）根据设计图纸，在通用实验台上进行组装，并调试成功。（3）设计报告应包括系统结构设计（含系统框图和各部件功能概述）、系统工作原理描述（工作过程简述）、外接口定义（管脚定义及功能）、系统详细设计（各部件功能详述，设计方法等）、系统调试（测试方案，测试波形等）等内

8、容。在组装调试成功的基础上，整理出设计图纸和其他文件，具体包括：①总框图；②微程序控制逻辑图；①微程序流程图；②微程序代码表；③元件排列图；④设计说明书；⑤调试小结。一、设备：（1）微型机（Pentium系列机）；（2）EL-JY-II型计算机组成原理实验教学系统。（使用说明见参考书①）二、参考书：①《EL-JY-II型计算机组成