计算机组成原理课程设计---基本模型机的设计与实现

1、 * 实践教学实践教学 * 计算机与通信学院 2011 年春季学期 计算机组成原理课程设计课程设计 题 目： 模型机设计5 专业班级： 08 级计算机科学与技术（5）班 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 2 前 言 通过对计算机组成原理及实验的学习，设计 14 条机器指令，并编写 相应的微程序，完成由基本单元电路构成一台基本模型机，再经过调试指 令和模型机使其在微程序的控制下自动产生各部件单元的正常工作控制 信号。 在设计基本模型机 5 的实验过程中， 个别部件单元的控制信号是人为 模拟产生的，而本课程设计将能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

2、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来完成， 即一条机器指令对应一条微程序。 本课程设计以 DVCC 计算机组成原理教学实验系统为平台设计完成。 1、 根据任务要求设计整机系统的方案。 2、 存储系统：使用模型机的存储模块，说明存储器的输入输出时序， 模块连接方式等。 3、 运算器：使用模型机的器件，组成带有片间串行进位 8 位移位运算 功能的运算器。 4、 微程序控制器模块：使用教学机的系统，设计微程序控制器。 5、 设计模型机指令系统： （含设计微指令格式、微程序流程图，每条指 令所对应的微程序等）

3、。 6、 了解并说明教学模型机的输入输出模块。 7、 在自己设计的指令系统基础上，编制一个汇编语言小程序并进行调 试通过。 8、 整机设计分模块进行，说明模块中数据和控制信号的来源、去向、 功能、时序，以及模块间数据和控制信号的来源、去向、功能、时序等。 本设计的规定项目采用 14 条机器指令： IN.OUT.STA.LDA.JMP.BZC.CLR.MOV. CMP.SUB.DEC.HLT.RRC.RLC。 3 摘 要 本次课程设计课题是基本模型机的设计与实现， 该设计要求根据计算 机组成原理课程所学知识，设计、开发一套简单的模型计算机。通过对一 个简单计算机的设计，以达到对计算机的基本组成、

4、部件的功能与设计、 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。通过模型机的设计和调试，连贯运用计算机 组成原理课程学到的知识，建立计算机整机概念，加深计算机时间和空间 概念的理解。 部件实验过程中， 本课程设计将能在微程序控制下自动产生各部件单 元的控制信号，实现特定指令的功能，通过设计流程图，编写机器指令， 微指令和控制信号程序。首先向存储器中装入数据和程序，然后检查写入 是否正确，启动程序执行，并将实验结果显示输出。 关键词：模型机 运算器 存储系统 指令系统 微程序指令 4 目录目录 前 言 . 2 摘 要 . 3 一 设计的目的及设计原理. 5 1 设计的目的. 5 2 设计的原理 . 5 二 总体设计 10 三 详细设计. 12 1 运算器的物理结构 . 12 2 存储器的组成与说明 . 14 3 指令系统的设计