计算机组成原理及系统结构课程设计

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1、计算机组成原理与系统结构课程设计班级学号：0137-2-8学生姓名：李乐指导老师：王森、陈媛计算机科学与工程学院2005年1月23免责声明：中国文档网致力于为会员提供高质量文档。网站所有资料均来自internet和会员，中国文档网不保证其内容的合法性、准确性或有效性，文档版权属于提供者所有。中国文档网不承担与此相关的任何法律责任。目录一、课程设计的目的3二、模型机的设计步骤3三、实验装置4四、设计题目4题目一：4题目二：4题目三：4题目四：4五、课程设计心得4六、附录4附录1（数据通路）：4附录2（系统连线参考图）4附录3（微指令格式）42

2、七、参考文献……………………………………………………………………………………..2223免责声明：中国文档网致力于为会员提供高质量文档。网站所有资料均来自internet和会员，中国文档网不保证其内容的合法性、准确性或有效性，文档版权属于提供者所有。中国文档网不承担与此相关的任何法律责任。一、课程设计的目的通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接、微程序控制器的设计、微指令和微程序的编制与调试等过程有更深的了解，加深对理论课程的理解。二、模型机的设计步骤设计一台完整的计算机，大致需按如下的顺序来考虑：1.确定

3、设计目标确定所设计计算机的功能和用途。2.确定指令系统确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式，并给出具体的编码，比如指令的操作码，地址码等的位数及各种编码的含义。3.确定总体结构（寄存器、加法器、选择器的设置与数据通路的设计）总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。在此基础上，就可以拟出各种信息传输路径，以及实现这些传输所需要的微命令。对于部件设置，比如要确定运算器部件采用什么结构，控制器是微程序控制还是硬联控制等。综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求，设计合理的数据通路结构

4、，确定采用何种方案的内总线及外总线。数据通路不同，执行指令所需要的操作就不同，计算机的结构也就不一样。4.设计指令执行流程数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。根据指令的复杂程度，确定每条指令所需要的机器周期数。对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需考虑哪些微操作可以安排在同一条微指令中，哪些微操作不能安排在同一条微指令中。5.确定微程序地址确定后续微地址的形成方法，确定每个微程序地址及分支转移地址。6.微指令代码化根据微指令格式，将微程序流程中的所有微指令代码化。首先写出每个微地址以及该地址对应的微指令代码（共24位二

5、进制信息），如下表所示：23免责声明：中国文档网致力于为会员提供高质量文档。网站所有资料均来自internet和会员，中国文档网不保证其内容的合法性、准确性或有效性，文档版权属于提供者所有。中国文档网不承担与此相关的任何法律责任。微地址S3S2S1S0MCNWEA9A8ABCUA5…UA000000000011000000100010000010000000111101101100000100200000000110000000100100003000000001110000000000100其中：微地址表示控制存储器的地址，后面的24位表

6、示微指令。然后将每个微地址和对应的微指令转换成16进制，并写在一行，格式为：$M********，前面2个‘*’表示该微指令的在微控制器中的地址，后面6个‘*’表示该微指令代码。如上述表中的四条微指令写成：$M00018110：表示在控制存储器地址00h处的代码是018110h。$M0101ED82：表示在控制存储器地址01h处的代码是01ED82h。$M0200C048：表示在控制存储器地址02h处的代码是00C048h。$M0300E004：表示在控制存储器地址03h处的代码是00E004h。7．编写工作程序并代码化编写测试用的工作程序

7、，并写出内存映像，用二进制表示。然后代码化用16进制来表示，格式为：$P****，前面2个‘*’表示该内存的地址，后面2个‘*’表示该地址的数据。例如：$P0044：表示在内存地址00h处的数据是44h。$P0146：表示在内存地址01h处的数据是46h。8．联机操作文件的建立为了从PC机下载工作程序和微程序，需要建立联机操作文件，该文件是普通的文本文件，扩展名为TXT，可用记事本来建立的，要求：a、测试用的工作程序排在文件的前面，每个内存地址及代码占一行；b、微指令代码排在文件的后面，每个微地址及微指令代码占一行；例如，下面是一个实验的文

8、件(文件名：sample.txt)：$P0044$P0146$P0298$M00018108$M0101ED82$M0200C0509．连接实验线路根据附录2的实验线路图连接实验