计算机硬件课程设计报告---简单计算机的设计

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1、 计计 算算 机机 硬硬 件件 基基 础础 课程设计课程设计 学学 号：号： 姓姓 名名: 班班 级级: 指导老师指导老师: 2013 年年 6 月月 一、设计目的与要求一、设计目的与要求 目的：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了更 深的了解，加深对理论课程的理解。 要求：要求： 1. 运算器：采用单累加器多寄存器结构（开关 KA、KB、KC、KR 分别置左、 右、右、左） 。 2. 指令系统：多于 16 条指令，外设和内存统一编址、统一操作指令。 3. 内存寻址方式： 寄存器直接寻址 寄存

2、器间接寻址 直接寻址 立即数寻址 二、设计原理二、设计原理 1.样机逻辑框图：见图一 2.样机指令系统和指令执行流程：见表一 3.样机微指令格式和指令微程序：见表二 三、设计微操作信号三、设计微操作信号 1、运算器模块（ALU） SA 接 XO 接 M16 SB 接 X1 接 M17 P0 接 CY P1 接 A0 接 SR P2 接 A7 接 SL CA 接非 S3S0 接 M23M20 Cn 的非 接 M19 M 接 M18 CG 接 M11 CC 接非 OB 接 M8 OT 接 M10 CT 接+5V 2、寄存器堆模块（REG） RR 接 M1 A 接 I0 B 接 I1 3、指令部件模

3、块（I-PC） P+1 接 M6 GI 接 M7 CI 接非 CK 接 CLR 接+5V OI 接 M15 4、内存模块（MEM） RC=M2+非 WC=M3+非 5、总线缓冲模块（BUS） B1、B3 接 RF B2=RC+IAB2IAB10 KA 接 IAB0 PA 接 IAB1 6、启停和时停模块（R-P） DR 接 M5 RCP 接非 7、微程序控制模块（MPG） MLD 接 M4 MP+1 接+5V MCLR 接 R0 MCLK 接 P0 MIG 接地 MD10MD6 接地 MD5 接 I7 MD4 接 I6 MD3 接 I5 MD2 接 I2 MD1MD1 接+5V 四、硬件接线四

4、、硬件接线 SA-X0-M16 M-M18 CK- MIG-GND SB-X1-M17 CG-M19 CLR-+5V MD10-GND P0-CY OB-M8 OI-M15 MD9-GND P1-A0-SR OT-M10 B1-B3-RF MD8-GND P2-A7-SL CT-+5V KA-IAB0 MD7-GND CA-非 -CC RR-M1 KB-IAB1 MD6-GND S3-M23 A-I0 DR-M5 MD5-I7 S2-M22 B-I1 MLD-M4 MD4-I6 S1-M21 P+1-M6 MP+1-+5V MD3-I5 S0-M20 GI-M7 MCLR-R0 MD2-I2

5、Cn 的非-M19 CI-非-RCP MCLK-P0 MD1-MD0-+5V 接线图 14 13 12 11 10 9 8 74 LS 00 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 74 LS 32 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 74 LS 00 1 2 3 4 5 6 7 16 15 14 13 12 11 10 9 74 LS 153 1 2 3 4 5 6 7 8 Vcc M13 M14 CP CL M12 ZC M0 WR 地 Vcc M9 I3 A0 CY ZD LP M6 I4 PC 0 地 Vcc IAB10 IAB2 地 Vcc M2 RC M3 WC B2 地 五、调试五、调试 1、根据计算机硬件实验及课程设计指导书，先内存，读内存；写控存，读控 存，看看所用的机器是否有问题； 2、将自己所连得线路连入机器中； 3、将所有的微指令输入所用的机器中，然后依次调试存取类指令、调试算逻 类运算类指令、 调试跳转类 I/O 设备操作类指令， 看机器是否可以运行存取指令、 加减指令、移动指令； 4、若不行，检查自己输入的程序是否正确以及检查电路是否有误；若电路成 功，就可以做老师的题目了。 六、验收题目六、验收题目 、(005H)-(006H)+（007H）（008） 、(008H)右移