计算机组成原理专周报告材料

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1、实用文档实验报告课程名称计算机组成原理专周班级1305012姓名李鑫学号23指导教师倪继烈时间：2015.12.21-2015.12.27标准文案实用文档计算机工程系《计算机组成原理专周》实验报告实验名称12条指令的计算机实现实验时间学生姓名李鑫班级1305012学号23指导教师倪继烈’批阅教师成绩标准文案实用文档实验目的：1、学习模型机总体结构CP226模型机包括了一个标准CPU所具备所有部件，这些部件包括：运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右移门R、寄存器组R0-R3、程序计数器PC、地址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、中断向量寄存器

2、IA、输入端口IN、输出端口寄存器OUT、程序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM，以及中断控制电路、跳转控制电路。其中运算器和中断控制电路以及跳转控制电路用CPLD来实现，其它电路都是用离散的数字电路组成。微程序控制部分也可以用组合逻辑控制来代替。2、学习模型机寻址方式模型机的寻址方式分五种：累加器寻址：操作数为累加器A，例如“CPLA”是将累加器A值取反，还有些指令是隐含寻址累加器A，例如“OUT”是将累加器A的值输出到输出端口寄存器OUT。寄存器寻址：参与运算的数据在R0-R3的寄存器中，例如“ADDA，R0”指令是将寄存器R

3、0的值加上累加器A的值，再存入累加器A中。寄存器间接寻址：参与运算的数据在存储器EM中，数据的地址在寄存器R0-R3中，如“MOVA，@R1”指令是将寄存器R1的值做为地址，把存储器EM中该地址的内容送入累加器A中。存储器直接寻址：参与运算的数据在存储器EM中，数据的地址为指令的操作数。例如“ANDA，40H”指令是将存储器EM中40H单元的数据与累加器A的值做逻辑与运算，结果存入累加器A。立即数寻址：参与运算的数据为指令的操作数。例如“SUBA，#10H”是从累加器A中减去立即数10H，结果存入累加器A。3、学习模型机指令集模型机的缺省的指令集分几大类：算术

4、运算指令、逻辑运算指令、移位指令、数据传输指令、跳转指令、中断返回指令、输入/输出指令。1.了解模型机的组成及工作原理。2.掌握模型机的指令格式、寻址方式、指令流程及工作过程。3.设计和实现10条以上基本计算机指令的实现。实验环境：Windos环境、DICE-CP226实验环境标准文案实用文档摘要《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章，主要内容分成两个部分：第1、2章介绍了计算机的基础知识；第3～8章介绍了计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相

5、互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。此次模型机为8位机，根据指令类型的不同，可以有0到2个操作数。指令的最低两位用来选择寄存器，在微程序控制方式中，用指令吗作为微地址来寻址，找到该指令的微程序。并完成下面相关操作本次设计将在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列完成，即一条机器指令对应一条微程序。本系统使用两种外部设备,一种是二进制代码开关(DATAUNIT)，它作为输入设备；另一种是发光二极管（BU

6、SUNIT上的一组发光二极管），它作为输出设备。例如：输入时，二进制开关数据送到数据直接经过三态门送到总线上，只要开关状态不变，输入的信息也不变。输出时，将输出数据送到数据总线BUS上，驱动发光二极管显示。此次课设主要完成六条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、SUB（存数）、INC(地址加1)、OUT（输出）、JMP（无条件转移）。我们先对指令进行了分析，根据数据通路图画出了每个微程序的流程图，根据微程序地址转移电路计算出每个微程序的起始地址，根据起始地址对每一条微指令编码，编码之前我们必须弄清每条微指令由那些信号控制，并且要了解信号的“1”、“0

7、”代表什么。对每一条微指令编码后将微指令写入到实验箱中，此外我们也要对控制台操作微程序进行编码。根据实验接线图接线检查无误后，使用控制台KWE和KRD微程序进行机器指令程序的装入和检查。使用RP启动程序。单步运行程序检查实验结果。时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注1第1天（12月21日）阅读资料、系统分析设计2第2天（12月22日）系统分析设计、微程序编制3第3-4天（12月23-24日）微程序输入、调试及运行4第5天（12月25日）基本模型机运行验收、答辩5第6-7天（12月26日-27日）撰写课程设计说明书标准文案实用文档实验内容：1．课程设计说明书

8、是体现和总结课程设计成果的载体，主要内