2019《计算机系统综合设计》计算机系统课程设计meppt课件.ppt

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1、简易计算机的设计10.2微程序设计一、微程序设计思想的产生利用软件方法（微程序设计技术）来设计硬件微程序控制的基本思想:把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到存储器里（控制存储器CM）(ROM，RAM？)当机器运行时，一条又一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号10.2微程序设计一、微程序设计思想的产生完成一条机器指令微操作命令1微操作命令2微操作命令n……微指令110100000微指令n微程序00010010存储逻辑一条机器指令对应一个微程序……存入ROM机器指令与微指令程序机器指令1机器指令2机器指令i机器指令n……..………微指

2、令2微指令1微指令i微指令n……..……..微程序微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。A．每一段机器指令组成的程序由一条微指令来执行B．每一条机器指令由一段微指令组成的微程序解释执行C．每一条机器指令由一条微指令来执行D．每一条微指令由若干条机器指令解释执行主要内容一、本次设计要达到的目的1：理解指令到底怎么指挥计算机运行2：指令和微程序的关系二、原理1：实验台相应模块原理2：PLD板三、本次设计主要工作1：简单计算机的构造调试2：课程设计报告本次设计主要工作简易计算机的设计使用FD-CES实验仪主要模块：运算器、寄存器、指令部件、内存、总

3、线缓冲、微程序控制、启停和时序模块。完成以下指令的设计MOVR1,#20HLDA30HADDA,R1STA40HHALT(1)存储器系统包括内存，控存和外存。其中：内存1K字节SRAM控存1K×24bitSRAM外存1K字节EEPROM通过实验仪控制台，可对内存，控存和外存进行读写或转存。地址地址(2)CPU八位。运算器：多累加器结构或单累加器多通用寄存器结构。控制器：微操作控制信号发生器采用软(微程序)硬(TTL/PLD)结合的方法实现。(3)指令系统自己设计。指令长度：单字节或双字节。操作数寻址方式：直接地址寻址；立即数寻址；寄存器直接寻址；寄存器间接寻

4、址：*PC相对寻址；*间接地址寻址；*寄存器变址寻址。功能模块运算器模块寄存器堆模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块控制台控制模块运算器模块累加器暂存器累加器缓冲器暂存器累加器判零电路进位发生线路寄存器堆模块指令部件模块如：直接地址寻址ll位操作数地址由指令第一字节低3位和第二字节8位直接给出。LDAaddr；(addr)→ASTAaddr；(A)→addr操作码a100a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0第一字节第二字节11位操作数地址内存模块总线缓冲模块微程序控制模块000H000H00876AH00876AH启停和时序模

5、块PLD实验板ABEL程序第一部分：IAB10PIN45;IAB9PIN44;IAB8PIN43;IAB7PIN42;第二部分"*************I-PC***********CL=!(M14&CLK);PINC=M6;GI=M7;OI=M15;PCO=!M6;LP=(!M9)&(!I4&!I3&ZD#!I4&I3&CY#I4&!I3&A0#I4&I3);整个系统连接PLD板运算器模块寄存器堆模块总线缓冲模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块简易计算机的设计确定设计总要求设计整机逻辑框图设计指令系统设计指令执行流程确定微操作

6、控制信号及其实现方法设计微指令格式确定微程序控制方式编写各指令的微程序设计实验接线表（修改部分ABEL程序）编写调试程序1、确定设计总要求(1)运算器：采用单累加器多寄存器结构(开关KA、KB、KC、KR分别置左、右、右、左)。(2)指令系统：小于等于8条指令，无外设。(3)内存寻址方式：据具体情况自行完善(4)微程序设计微操作信号发生器。设计整机逻辑框图单累加器多寄存器多累加器多寄存器I3、设计指令系统1:指令操作数寻址方式及其编码2：设计指令执行流程1．直接地址寻址ll位操作数地址由指令第一字节低3位和第二字节8位直接给出。例：LDAaddr；(addr

7、)→ASTAaddr；(A)→addr操作码a100a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0第一字节第二字节11位操作数地址2：指令操作数寻址方式及其编码LDA30H1000000000110000STA40H10100000010000002．寄存器直接寻址指令(第一)字节含寄存器选择码，决定选哪个寄存器并对其操作。例：单字节指令ADDA，Ri；(Ri)→AADDA,R1000000013．立即数寻址MOVR1,#20H指令第二字节8位为立即可操作的数据。例：MOVA，#data；data→A操作码及Ri选择码d7d6d5d4d3d2d1d0第一字节第二字

8、节8位立即数dataMOVRi，#data；data