计算机组成原理课程设计---由基本单元电路构成

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1、 计算机组成原理计算机组成原理 课程设计报告课程设计报告 设计题目设计题目 由基本单元电路构成 一台基本模机 专业班级专业班级 计算机科学与技术 1041 班 姓姓 名名 学学 号号 时时 间间 2013 年 1 月 5 日 指导教师指导教师 课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 目录目录 1 课程设计概述 1 1.1 课程设计内容 1 1.1.1 设计背景 1 1.1.2 实验要求 1 1.1.3 实验目的 1 1.1.4 实验仪器 2 1.2 课程设计分析 2 1.2.1 系统需求分 2 1.2.2 系统目的 2 1.2.3 功能分析 2 2

2、 实验原理 3 2.1 机器指令 3 2.2 微指令 4 3 实验步骤 8 3.1 实验连线 8 3.2 读写微程序和程序 9 4 实验结果与分析 12 5 设计小结及体会 13 6 参考文献 14 1 1 课程设计概述 1.1 课程设计内容 1.1.1 设计背景 通过计算机组成原理理论课和几次实验的学习，尝试设计六条机器指令，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

3、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。 本课程设计要求实现六条机器指令：IN（输入)，与 ADD（加法），RL（左 环移），STA(存储)，OUT（输出），JMP（跳转）。重点主要在逻辑运算的设计 中。 1.1.2 实验要求 1、由基本单元电路构成一台基本模型机。 2、设计至少六条机器指令，并编写相应的微程序，使之实现两个同学的学号后 两位相加，然后乘以 2。 3、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控制信号

4、正 常工作。 4. 设计程序完整指定的任务 1.1.3 实验目的 1、掌握时序信号发生电路组成原理。 2、掌握微程序控制器的设计思想和组成原理。 3、掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。 4、在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统以构造一台基本模 型实验计算机。 5、设计六条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试，掌握整机软硬件 2 组成概念。 6、熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路。 7、学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。 1.1.4 实验仪器 1、DVCC-C8JH 计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干； 2、PC 机一台。 1.2 课程设计分析 1.2.

5、1 系统需求分析 一台计算机所能执行的各种指令集合称为指令系统或指令集。 一台特定的计 算机只能执行自己指令系统中的指令。因此，指令系统就是计算机的机器语言。 指令系统表征着计算机的基本功能和使用属性， 它是计算机系统设计中的核心问 题。指令系统的设计主要括指令功能、操作类型的设计，寻址方式和指令格式的 设计。 计算机的性能与它所设置的指令系统有很大的关系， 指令系统反映了计算机 的主要属性，而指令系统的设置又与机器的硬件结构密切相关。指令是计算机执 行某种操作的命令，而指令系统是一台计算机中所有机器指令的集合。通常性能 较好的计算机都设置有功能齐全、通用性强、指令丰富的指令系统，而指令功能 的实现需要复杂的硬件结构来支持。 1.2.2 系统目标 在基本模型机的基础上改进并实现 IN,加 ADD,循环左移