1、 计算机组成原理课程设计计算机组成原理课程设计 题 目：复杂模型机的设计 前前 言言 该设计是根据计算机组成原理课程所学的知识，设计、开发的一套简单模型 机。是在DVCC试验机上实现的，此系列实验系统作为较高层次、专用于计算机原 理课程教学实验的实验计算机系统具有良好的实验性能和系统的完整性以及可扩 展性。 良好的实验性体现在DVCC系列机能很好地完成计算机硬件系统各功能部件的 教学实验，它包括运算器部件、控制器部件、主存储器部件、总线和几种最重要 的外设接口实验，包括中断、定时计数器、输入/输出接口等；计算机的CPU自行 设计与实现，配有小的监控程序，有自己的汇编语言的支持。在相应软件的配合
2、 下，将各功能部件有机的结合起来，完成计算机整机的实验。 系统的完整性体现在DVCC系列机与学生常见到的简单计算机大体相同，其主 要组成与运行方式和PC机差不多，该系列机是一台硬软件相对完整、配置巧妙合 理的完整的计算机系统，通过它能体现出重要教学内容、能完成主要教学实验项 目。 可扩展性体现在（1）支持高级与初级两个层次上两种方式的实验，高层次的 实验方式是指 DVCC 系列机与 PC 微机连起来运行，可以动态显示整个实验过程中 数据流的流向和当前的各种参数；初级实验方式是指不接任何计算机外围设备， 只用 DVCC 系列机上的开关、按键及指示灯、数码管显示器等操作，控制实验机的 运行，同时显
3、示运行的结果。 （2）在基本系统上支持多项扩展功能，它包括一个 在系统大规模可编程器件，一个并行接口电路，一个定时/计数器电路，一个用万 能接线板组成的通用扩展实验板。 摘摘 要要 本设计完成一个简单模型计算机的设计，设计中使用的运算器是 74LS181，存储器是 6264，与相应的译码电路、锁存电路以及输入输出电路组成了模型机的硬件基础。当然光有 硬件电路不是一个完整的计算机，本设计还设计了相应的微指令和微程序组成具有一定功能 的指令系统，包括 IN,OUT,STA,LDA,JMP,BZC,CLR,MOV,AND,OR,HALT。为了测试指令系统的正 确性，设计中还编写了小程序 A AND
4、B OR C 来验证指令。 关键词：关键词：简单模型计算机机 运算器 存储器 微指令 微程序 目目 录录 前前 言言 1 摘摘 要要 3 第一章 设计目的和设计原理 . 5 1.1 设计目的 5 1.2 设计原理 5 第二章 总体设计 . 7 第三章 详细设计 . 8 3.1 运算器的物理结构 8 3.2 存储器系统的组成与说明 .11 3.3 指令系统的设计与指令分析 12 3.4 微程序控制器的逻辑结构及功能 13 3.5 微程序的设计与实现 17 第四章 系统调试 . 23 总总 结结 24 参考文献参考文献 25 致致 谢谢 26 5 第一章第一章 设计目的和设计原理设计目的和设计原理 1.1 设计目的设计目的 融会贯通计算机组成原理课程中各章的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统 各模块的工作原理及相互联系的认识，特别是对硬连线控制器的认识，建立清晰的整机概念。 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有更深的了解,加深对理论课程的理解。 在掌握部件单元电路实验的基础上，
