计算机组成原理课程设计--有带进位加法和立即数寻址方式的模型机

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1、 目录目录 摘要. - 1 - 第一章 题目与要求 - 2 - 1.1 课程设计题目 . - 2 - 1.2 课程设计目的. - 2 - 1.3 课程设计要求. - 2 - 1.4 设计目标 - 2 - 第二章 准备知识和实验设备 - 3 - 2.1 准备知识 - 3 - 2.2 实验装置 - 5 - 第三章 模型机的设计骤 . - 6 - 3.1 确定设计目标 . - 6 - 3.2 确定指令系统 . - 6 - 3.3 确定总体结构 . - 6 - 3.4 设计指令执行流程 - 6 - 3.4.1 确定微程序地址 . - 6 - 3.4.2 微指令代码化 . - 7 - 3.4.3 编写工

2、作程序并代码化 . - 7 - 3.4.4 联机操作文件的建立 - 8 - 3.4.5 连接实验线路 . - 8 - 3.5 调试 . - 9 - 第四章 实验步骤 . - 10 - 4.1 程序的内存映象 - 10 - 4.2 流程图 - 11 - 4.3 微程序 - 11 - 4.4 程序分析： . - 12 - 第五章 设计总结 . - 14 - 谢 辞 . - 15 - 参考文献 - 16 - 第 - 1 - 页 共 17 页 摘要摘要 在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电 子领域的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的 各个领域，

3、遍迹了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度 的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越 快。 使设计越来越受到人们的重视，通过设计。可以设计出更好更新的科技产 品，这将给科技的发展带来很好的积极作用，也使科技的水平得到一定的高。 此次课程设计的目的是从硬件的角度学习计算机的工作过程，掌握计算机最 基本的工作原理。为培养在计算机硬件系统的分析、研究、开发等方面的能力打 下坚实的基础。了解硬件在计算机系统中的地位，以硬件为核心，叠加不同层次 的软件，构成一个计算机系统。通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本 组成、部件的设计、部件间的连接、微程序控

4、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。为今后的科研打下扎实 的基础。 第 - 2 - 页 共 17 页 第一章第一章 题目与要求题目与要求 1.11.1 课程设计题目课程设计题目 有带进位加法和立即数寻址方式的模型机 1.2 1.2 课程设计目的课程设计目的 通过对一个简单计算机的设计，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， 在此基础上完成一 台基本计算机的组成设计，从而加深对理论课程的理解，锻炼自己的独立思考和动手能力。 1.3 1.3 课程设计要求课程设计要求 所设计模

5、型计算机的指令系统共包含五条机器指令：IN(输入)、ADC(带进位 加法)、OUT(输出)、STA（存数） 、JMP（无条件转移） ，加法指令的寻址方式为立 即数寻址。其中 IN 指令为单字长（8 位） ，其余为双字长指令。使用 R0 寄存器 作为工作寄存器。 问题描述 本题目设计的是一台具有输入、输出、带进位加法、储存和跳转功能的模型 计算机，并写出工作程序和测试数据验证所设计的指令系统。 1.4 1.4 设计目标设计目标 在设计完本程序后，所设计模型机能够完成从一个外设输入一个数到指定的 寄存器中，另外输入立即数并将其存入另一个、寄存器中，两数进行进位相加并 将结果保存到第一个寄存器， 输

6、出结果， 并显示。 另外， 实现无条件跳转至开始。 指令格式 助记符号 机器指令码 功 能 IN 0000 0000 Input - R0 ADC Imm 1110 0000 XXXX XXXX R0+Imm+CY - R0 STA addr 0010 0000 XXXX XXXX R0 - addr OUT addr 0011 0000 XXXX XXXX addr - LED JMP addr 0100 0000 XXXX XXXX addr - PC 第 - 3 - 页 共 17 页 第二章第二章 准备知识和实验设备准备知识和实验设备 2.1 2.1 准备知识准备知识 （1） 微指令格式 微指令字长共 24 位，其控制位顺序如下表所示： A 字段 B 字段 C 字段 15 14 13 选择 12 11 10 选择 9 8 7 选择 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 LDRi 0 0 1 RS-B 0 0 1 P(1) 0 1 0 LDDR1 0 1 0 RD-B 0 1 0 P(2) 0 1 1 LDDR2 0 1 1 RI