复杂模型机(组成原理)课程设计报告

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1、组成原理课程设计报告课题:复杂模型机姓名：黄黎学号：201217010143专业班级：计算机科学与技术指导教师：黄铁设计时间：2015/01/13评阅意见：评定成绩：指导老师签名：年月日目录目录2一、课程设计目的和意义3二、复杂模型机的设计与实现内容31.数据格式32.指令格式33.指令系统4三、总体设计41.设计复杂模型机的监控软件42.设计微程序流程图53.转换格式54.实验接线65.写微程序和程序66.运行程序77.验证8四、系统测试及实验截图8五、总结14一、课程设计目的和意义经过一系列硬件课程如计算机原理的学习

2、及相关实验后，综合应用所学理论知识解决实际设计和应用问题，进行一个综合的系统的实验。培养实际动手能力，进一步提高硬件设计能力。培养实事求是和严肃认真的工作态度。通过设计过程，熟悉和掌握微机系统的硬件设计方法、设计步骤，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。二、复杂模型机的设计与实现内容1.数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为8位，其格式如下：其中第7位为符号位，数值表示范围是：－1≤X＜1。2.指令格式模型机设计四大类指令共

3、十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、存数指令、取数指令、转移指令和停机指令。⑴算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP-CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目的寄存器，并规定：9条算术逻辑指令的名称、功能具体见表3－8。⑵访问指令及转移指令模型机设计2条访问指令：即存数STA、取数LDA；2条转移指令：即无条件转移JMP、有进位转移指令BZC。指令格式为：其中，OP-CODE为操作码，RD为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。D为位移量（正负均可）

4、，M为寻址模式，其定义如下：本模型机规定变址RI指定为寄存器R2。⑶I/O指令输入IN和输出OUT指令采用单字节指令，其格式如下：其中，addr=01时，选中输入数据开关组KD0～KD7作为输入设备，addr=10时，选中2位数码管作为输出设备。⑷停机指令指令格式如下：HALT指令，用于实现停机操作。3.指令系统本模型机共有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。表3-8列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。三、总体设计复杂模型机的数据通路框图如图3-16

5、所示。根据复杂模型机的硬件电路设计监控软件（机器指令），再根据机器指令要求，设计微程序流程图及微程序，最后形成16进制文件。四、实验步骤1.设计复杂模型机的监控软件＄P0044IN01,R0＄P0146IN01,R2＄P0298ADCR2,R0＄P0381MOVR0,R1＄P04F5RLCR1,R1＄P050CBZC00,00＄P06002.设计微程序流程图按照实验机设计的微指令格式,参照微指令流程图，设计微指令，并形成二进制代码表。3.转换格式程序：＄P0044＄P0146＄P0298＄P0381＄P04F5＄P050

6、C＄P0600微程序：＄M00088105＄M0182ED0＄M0250C004＄M0304A004＄M04A0E004＄M0506E004＄M0607A004＄M07A0E004＄M088AED05＄M098CED05＄M0A3BA004＄M0B018005＄M0C3C2004＄M0D0EA004＄M0E0FB605＄M0F25EA95＄M1083ED05＄M1185ED05＄M128DED05＄M13A6ED05＄M14011004＄M15010407＄M16168005＄M17019A3D＄M18019205＄M1

7、92AA205＄M1A2CB205＄M1B32A205＄M1C33A205＄M1D36A205＄M1E378235＄M1F398235＄M20019004＄M21018406＄M2281DB05＄M23E48005＄M24018005＄M25A0AA95＄M2627A004＄M2728BC05＄M2829EA95＄M29A0AA95＄M2A2BB405＄M2B419B95＄M2C2DA405＄M2D6EAB05＄M2E2FAA0D＄M2F30AA05＄M3071810D＄M31419B95＄M32019A05＄M3335

8、B405＄M3481DB05＄M35419BBD＄M36019A0D＄M3738882D＄M38019805＄M393A881D＄M3A019805＄M3B080A07＄M3C098A064.实验接线在实验八的基础上将跳线器J13和J14由右边相连改为左边相连，再将IJ1连IJ2。详细如下：a、跳线器J1～J12全部