计算机组成原理课程设计---基本模型机的实现

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1、 计算机组成原理课程计算机组成原理课程 设计设计计总结报告计总结报告 姓姓 名名： 系系 别别：计算机与通信工程学院 专专 业业：计算机科学与技术 班班 级级：091 班 学学 号号： 指导教师指导教师： 时间：时间：2011 年 12 月 26 日至 2011 年 12 月 28 日 课程设计任务书课程设计任务书 一、题目：一、题目：基本模型机的实基本模型机的实现现 二二、实验准备、实验准备 1. 模型机的结构以及各个部件的输入输出以及其他控制信号。 2. 了解该模型机的微指令的格式： 包括控制字段对应的控制信号、 后 续直接地址字段确 定下一条微指令的方式、P 测试字段的修改 后续直接地址

2、字段的规则 3. 指令存储器和数据存储器的读写 4. 控制存储器的读写 三三、实验目的、实验目的 1. 在掌握部件单元电路实验的基础上，构造一台基本模型计算机。 2. 为其定义 5 条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试掌握整 机概念。 四四、实验设备实验设备 1Dais-CMX16+ 计算器组成原理教学实验系统一台。 五五、实验内容、实验内容 计算机是在读取指令、分析指令、执行指令的循环中完成程序的自动 运行。读取指令是将内存中的指令读取到指令寄存器 IR，同时程序计数器 PC自加操作指向下一条指令； 分析指令是将指令的操作码OP 做 P1 测试， 找到解释该指令执行的第一条微指令的入口地

3、址；执行指令是从控制存储 器中依次读取该指令对应的多条微指令向全机各个部件发送微命令，完成 指令要求的动作。实验模型机没有指令系统，不能执行任何指令。 六六、实验综合、实验综合 在模型机上设计和实现简单的指令系统，要求如下： 每组实现 2 条新的不同类型的指令（同类型算一条，例如减法和异或运 算都是运算类指令） ，指令的助记符和编码自己设定。 设计方案应该包括：指令系统及指令格式、指令对应的程序、指令流程 图、微指令代码表 利用含有新指令的指令系统编写简单的程序，程序甚至可以没有意义， 在模型机上运行。 能够实现的简单指令提示如下： 求补指令(NREQ) 清零指令(CLR) 自增、自减指令(I

4、NC，DEC) 交换指令(XCHE) 寄存器间接寻址指令(JJXZ) 相对寻址指令(XDXZ) 暂停指令(STOP) 入栈、出栈指令(PUSH、POP) 左、右移位指令(SHL、SHR) 中断指令(INT) 计算机组成原理计算机组成原理 课程设计总结报告课程设计总结报告 1 模型机结构模型机结构 Dais-CMX16+硬件组成结构如图 1.1 所示。该十六位原理计算机体系 结构与原理组成由实验平台、开关电源、软件三大部分组成。实验平台上 有 16 位运算源寄存器 AX 和 BX、16 位通用寄存器 CX 和 DX、16 位运算 器 ALU、 12 位地址寄存器 AR、 12 位程序计数器 PC、 16 位双向 I/O 单元、 16 位主存、16 位指令寄存器 IR、8 位指令译码寄存器 ID、16 位堆栈指示 器 SP、单级中断源、11 位微程序计数器 uPC，拥有一个 35 位字长的微控 制器和 24 位字长的组合逻辑控制器，并设置了一组 24 位字长的二进制模 拟开关，系统提供逻辑笔和 24 个按键操作环境。配有字符式 LC