计算机组成原理实习报告--简单模型机设计

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1、 - 1 - 计算机类计算机类 课程实习报告课程实习报告 课程名称： 计算机组成原理 实习题目： 简单模型机设计 姓 名： 系： 计算机 专 业： 计算机科学与技术 年 级： 学 号： 指导教师： 职 称： 讲师 2010 年 06 月 25 日 - 2 - 目目 录录 1 实习的目的和任务4 2 实习要求4 3 实习地点4 4 主要仪器设备（实验用的软硬件环境）4 5 实习内容4 5.1 编写程序4 5.2 连接试验线路5 5.3 写程序8 6 问题讨论与分析9 7 结束语16 参考文献16 - 3 - 简单模型机设计 1. 实习的目的和任务实习的目的和任务 计算机组成原理是一门理论性和实践

2、性非常强的课程，学生仅仅通过课 堂教学来获取理论知识是远远不够的，必须加强实践教学，通过亲自动手，巩固 课堂知识、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力，并 从成功和失败的体验中得到锻炼， 才能够掌握和运用所学到的理论知识来解决实 际问题，达到学以致用的目的。除此之外， 计算机组成原理课程实习为学生 提供了一次学习综合运用所学知识去解决实际问题的锻炼。 计算机组成原理课程实习是学生学习计算机组成原理课程期间的 一个重要教学环节。通过实习总结计算机组成原理课程的学习内容：层次化设计 方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制的存储 器设计、简单计算机的设计

3、等内容。为将来从事专业工作打下基础，培养良好的 职业道德和严谨的工作作风。 2. 实习要求实习要求 了解并掌握计算机组成原理设计的一般方法， 具备初步的独立分析和设计能 力； 通过该课程设计的学习，总结计算机组成原理课程的学习内容，层次化设 计方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制的存 储器设计、简单计算机的设计。提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和 解决问题的能力。 3. 实习地点实习地点 田家炳 C404 硬件实验室 4. 主要仪器设备（实验用的软硬件环境）主要仪器设备（实验用的软硬件环境） ZYE1603B 计算机组成原理实验仪一台； PC 机一台； ZY

4、E1603B 计算机组成原理实验仪联机软件。 5. 实习原理实习原理 在第一部分的单元实验中，所有的控制信号是人为用 SWITCH 单元产生的， 但是在实际的 CPU 中，所有的控制信号都是由 CPU 自动产生的。所以在本次实验 中我们用微程序来控制，自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。 - 4 - 这里，计算机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 条机器指令对应一段微程序。通过微程序控制自动产生各部件单元控制信号，实 现特定指令的功能。微程序控制器控制计算机的数据通路，CPU 从内

5、存中取出 一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期由微指令的序列来完成， 即一条机 器指令对应一条微程序。本次采用五条机器指令，它们是 IN（输入） 、ADD（二 进制加法） 、STA（存数） 、OUT（输出） 、JMP（无条件转移） ，其指令格式如下： 助计词机器指令码说明 IN0000 0000“INPUT DEVICE”中的开关状态 ROADD addr0001 0000xxxxxxxxRO+addr ROSTA addr 0010 0000xxxxxxxxRO addrOUT addr 0011 0000xxxxxxxxaddr BUSJMP addr0100 0000xxxxxxxxaddr PC 其中 IN 为单字长(8 位),其余为双字长指 令,XXXXXXXX 为 addr 对应的二进制码。 为了向 RAM 中装入程序和数据，检查写如是否正确，并能启动程序执行， 还必须设计三个控制台操作微程序。它们是存储器读操作（KRD） 、存储器写操 作（KWE）和启动程序。这三条控制台指令用两个开关 SWB、SWA 的状态来设 置。 本实验设计了五条机器指令，其指令格式如下： 助记符 机器指令码