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1、课程设计报告课程名称计算机组成原理课题名称复杂模型计算机的设计专业计算机科学与技术班级计算机学号2010030姓名张庆华指导教师陈华光、陈多、邓作杰2012年9月14日湖南工程学院课程设计任务书课程名称计算机组成原理课题复杂模型计算机的设计专业班级计算机学生姓名张庆华学号2010030指导老师陈华光、陈多、邓作杰审批陈华光任务书下达日期2012年9月3日任务完成日期2012年9月14日一、设计内容与设计要求1．设计内容模型机是由五个部分组成的计算机，通过它可以理解计算机整机的结构及功能，理解CPU、存储器、中断
2、控制器、总线的结构及实现逻辑和各部件之间的接口关系。本次课程设计的主要内容是利用西安唐都公司的TDN-CM++的内部可编程资源，设计一个模型计算机。本课程设计的主要目的是通过部件级的模型机的设计和调试，使学生理解计算机由5部分组成，掌握计算机的工作过程，从“指令—微指令—微操作”概念的理解，从而清晰地建立计算机的整机概念，并培养学生分析和解决实际问题的能力，同时增强学生的动手能力。2．设计要求(1)借助于TDN-CM++的内部可编程资源，运算器单元，控制存储器，微命令寄存器，地址转移逻辑，微地址寄存器，控制时序
3、信号单元，寄存器组，总线，输入输出单元等，用微程序的方式设计一台的模型计算机。设计包括模型计算机组成的设计，指令系统的设计，并用汇编语言完成设计并调试成功。(2)复杂模型机的设计要求(参考P107-115)模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。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。设计2条访内指令，即存数（STA）、取数（LDA），2条转移指令，即无条件转移（JMP）、结果为零或有进位转移指令（BZC）。设计2条I/O指令，输入（I
4、N）和输出（OUT）指令采用单字节指令。设计停机指令1条用单字节表示。(3)调试的程序第一组地址（H）内容（H）助记符说明$P0044IN01R0INPUTdevice->R0$P0146IN01R2INPUTdevice->R2$P0298ADCR2R0R2+R0+CY->R0$P0381MOVR0R1R0->R1$P04F5RLCR1R1R1右移一位$P050CBZC000000->PC$P0600第二组地址（H）内容（H）助记符说明$P0045IN01R1INPUTdevice->R1$P0100LDA0
5、000R0(20)->R0$P0220$P0386MOVR1R2R1->R2$P04A8SBCR2R0R2-R0-CY->R0$P05F5RLCR1R1R1右移一位$P060CBZC000000->PC$P0700第三组地址（H）内容（H）助记符说明$P0046IN01R2INPUTdevice->R2$P0184MOVR2R0R2->R0$P0244IN01R0INPUTdevice->R0$P0398ADCR2R0R2+R0+CY->R0$P04E2COMR2NOTR2->R0$P05D6STA000AR2
6、R2->(0A)$P060A$P070CBZC000000->PC$P0800第四组题目设在内存地址20h处开始存放着数组66、33、88、...、00。请编写机器指令及程序、微指令，完成数组最大值的查找。只输出最后结果，要有停机指令。解题参考：可根据下面伪代码完成相关设计。ldr2,20;r2指向数组首地址begin:ldA,[r2];注意在微指令中要使r2自动加1cmpA,[1F];[1F]存放着常量0bzcovercmpA,[1E];[1E]中存放着最大值bzcnextmov[1E],Anext:jmpb
7、eginover:movA,[1E];思考两条mov指令操作码能否一样?outhlt;array第五组题目内容及要求：要求完成两个4位二进制无符号数的相乘。请编写机器指令及程序、微指令。只输出最后乘积，要有停机指令。解题参考：可根据下面伪代码完成相关设计。ldr1,7;被乘数ldr2,9;乘数ldr3,0;积begin:rrcr2,r2->1bzcadjmpnoadad:movA,r3addr3,A+r1noad:andr2,0Fh;用来判断4位乘数是否处理完毕bzcovershtlr3,1<-r3jmpbeg
8、inover:outhlt在规定的时间内以小组为单位完成相关的系统功能实现、数据测试和记录并进行适当的分析。要求,同一小组的每个同学必须分析一条不同的机器指令的微程序的组成,说明组成该机器指令的每一条微指令的微命令(不同的控制信号的组成)。第1组－第3组的要求修改一条微指令。(4)按本任务书的要求，编写《课程设计报告》（Word文档格式）。并用A4的复印纸打印并装订。(5)在规定的时间
