计算机组成原理课程设计--基本模型机设计与实现

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1、 课程设计（大作业）报告课程设计（大作业）报告 课程名称： 计算机组成原理 设计题目：基本模型机设计与实现 院 系： 信息技术学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 2013.7.82013.7.12 课程设计（大作业）任务书课程设计（大作业）任务书 姓 名： 院（系） ：信息技术学院 专 业：计算机科学与技术 学 号：任务起止日期： 2013 年 7 月 8 日2013 年 7 月 12 日 课程设计题目： 基本模型机设计与实现 课程设计要求： 本课程设计以 ZYE1603B计算机组成原理及系统结构教学实验系统为平台设计完成。 1. 按给定的数据格式和指令系统，设计一

2、个微程序控制器。 2. 设计给定机器指令系统以及微程序流程图，按微指令格式写出微程序的为指令代 码。 3. 连接逻辑电路完成启动、测试、编程、测试、效验和运行，并观测运行过程及结 果。 4. 将微程序控制器模块与运算器模块，存储器模块联机，组成一台模型计算机。 5. 用微程序控制器控制模型机的数据通路。 6. 通过在模型机上运行由机器指令组成的简单程序， 掌握机器指令与微指令的关系， 建立计算机整机的概念，掌握计算机的控制机制。 7. 按指定的应用项目进行汇编指令格式及功能设计，并设计相应的机器指令代码， 按照模型机数据通路设计实现机器指令功能的微程序。在 PC 机上编辑机器指令和微 程序，装

3、载代码到 ZYE1603B实验系统并运行，实现应用要求。 工作计划及安排： 1、7 月 8 日查阅资料，确定设计题目写出总体设计文档。 2、7 月 9 日画出流程图，设计微指令，将机器指令和微指令填写成规定格式的十六进 制文件。 3、7 月 10 日上午书写设计文档，提交指导教师审核，下午在试验箱上连线、调试并 运行。 4、7 月 11 日书写课程设计报告。 5、7 月 12 日，提交完整的课程设计报告。 指导教师签字 年 月 日 课程设计（大作业）课程设计（大作业）成绩成绩 学号： 3 姓名： 指导教师： 课程设计题目： 基本模型机的设计与设计 总结：这次的课程设计题目是基本模型机的设计与实

4、现，在掌握部件单元电路实验的 基础上，进一步将其组成系统构造一台基本模型计算机。并为其定义五条机器指令， 并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念。以前都只是在使用计算机，对它 内部的部件组成和构造不是特别的清楚，在课程设计的最初阶段，我没有急于进行具 体的设计，而是先理清思路，明确自己要做的工作是什么，如何来实现基本模型机的 相关功能。这些前期的准备工作虽然用去了我很多的时间，但是最后的结果证明，我 这样的方法是正确的。 。 指导教师评语： 成绩： 填表时间： 指导教师签名： 目目 录录 一、课设目的及内容 1 二、设计的原理 1 三、二进制微代码表设计 .6 四、机器指令程序 7 五、

5、线路连接图 10 六、微程序流程及说明. 12 七、心得体会 13 八、参考文献错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 1 页 一、课设目的及内容一、课设目的及内容 课程设计目的 1. 在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台基 本模型计算机。 2. 为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整 机概念。 课程设计内容 设计一台基本模型机，并实现相关的指令。 二、设计的原理二、设计的原理 部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次实 验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，计算机数据通路的控制将由微程序控制

6、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个微程序。 本实验采用五条机器指令： IN （输入） 、 ADD（二进制加法） 、 STA （存数） 、 OUT（输出） 、JMP（无条件转移） 。其中 IN 为单字长，其余为双字长指令。 为了向 RAM 中装入程序和数据， 检查写入是否正确， 并能启动程序执行， 还必须设计三个控制台操作微程序。 存储器读操作（KRD） ：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 为 “00”时，按 START 微动开关，可对 RAM 连续手动读操作。 存储器写操作（KWE） ：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 为 “01”时，按 START 微动开关，可对 RAM 进行连续手动写入。 启动程序：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 置为“11”时， 按 START 微动开关，即可转入到第 01