计算机组成原理课程设计-基本模型机的设计--不带进位的与或运算指令的实现

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1、武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计说明书学号：课程设计题目不带进位的与或运算指令的实现学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级姓名指导教师20年月日29武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计说明书目录课程设计任务书11.题目32.设计的目的及设计原理32.1设计的目的及阶段32.1.1设计的目的32.1.2分析阶段32.1.3设计阶段32.1.4验证阶段32.2设计的原理43模型机的逻辑框44设计指令系统及分析其指令格式54.1设计指令系统54.2分析指令格式74.3操作数寻址方式及编码84.3.1直接地址寻址84.3.2寄存器直

2、接寻址94.3.3寄存器间接寻址94.3.4立即数寻址105微程序的设计及微程序实现的方法105.1微指令格式的设计105.2后续微地址的产生方法105.3微程序入口地址的形成106模型机当中时序的设计安排137设计指令执行流程148源程序和程序的指令代码及微程序168.1源程序168.2程序的指令代码178.3微程序179使用软件HKCPT的联机方式的实现过程199.1主要指令的时序图199.2累加器A和有关寄存器、存储器的数据变化以及数据流程2710课程设计总结28本科生课程设计成绩评定表2929武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计

3、说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：计算机科学与技术学院题目:基本模型机的设计——不带进位的与或运算指令的实现初始条件：理论：学完“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”课程，掌握计算机组成原理实验平台的使用。实践：计算机学院科学系实验中心提供计算机、实验的软件、硬件平台，在实验中心硬件平台验证设计结果。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、基本模型机系统分析与设计，利用所学的计算机组成原理课程中的知识和提供的实验平台完成设计任务，从而建

4、立清晰完整的整机概念。2、根据课程设计题目的要求，编制实验所需的程序，上机测试并分析所设计的程序。3、课程设计的书写报告应包括：（1）课程设计的题目。（2）设计的目的及设计原理。（3）根据设计要求给出模型机的逻辑框图。（4）设计指令系统，并分析指令格式。（5）设计微程序及其实现的方法（包括微指令格式的设计，后续微地址的产生方法以及微程序入口地址的形成）。（6）模型机当中时序的设计安排。（7）设计指令执行流程。（8）给出编制的源程序,写出程序的指令代码及微程序。（9）说明在使用软件HKCPT的联机方式与脱机方式的实现过程（包括编制程序中与或

5、运算指令的时序分析，累加器A和有关寄存器、存储器的数据变化以及数据流程）。（10）课程设计总结（设计的特点、不足、收获与体会）。时间安排：周一：熟悉相关资料。周二：系统分析,设计程序。周三、四：编程并上实验平台调试周五：撰写课程设计报告。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日29武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计说明书课程设计报告书1.题目基本模型机的设计——不带进位与或运算指令的实现2.设计的目的及设计原理2.1设计的目的及阶段　2.1.1设计的目的　　掌握简单运算器的数据传输方式、了解通用寄存器的组成和硬件电路、利用

6、通用寄存器实现数据的置数等功能、进一步熟悉存储器和总线的硬件电路、掌握微程序控制器的原理、掌握微程序编制、写入并观察运行状态等。掌握了各个单元模块的工作原理，进一步将其组成完整的系统，构成1台基本的模型机。在本设计中，我们将规划读写内存、寄存器、逻辑运算等功能，并且编写相应的微程序。通过使用软件HKCPT，了解程序编译、加载的过程，通过微单步、单拍调试，理解模型机中的数据流向。本次设计的源程序解决的问题是：求解“表达式((((4F∧30)+23)∨22)-09)∧25(十六进制）”的值，并将其结果送入单元号为30H的内存单元。2.1.2分

7、析阶段通过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，试着编写连续几个数的不带进位的与或运算。2.1.3设计阶段通过对微指令格式了解和掌握，把分析阶段的连续的几个数的不带进位的与或运算转为成程序。2.1.4验证阶段验证设计阶段的程序代码结果和实际的结果是否一致来判断整个过程的正确性。29武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计说明书2.2设计的原理计算机中CPU是核心，它是通过指令和微指令的执行来工作的。指令是计算机要完成的某一项功能。它对应到执行的过程中是一段微程序。一段微程序含多条

8、为指令，而一条微指令又含多个微命令。一个微命令驱动某个硬件部件执行某种操作。通过这样一个关系，从而达到由计算机指令来驱动计算机各个硬部件的协调工作以实现一条指令的执行。在各个模块中，各模块的控