计算机组成原理课程设计---简单计算机的设计

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1、 计算机组成原理课程设计 (Ver 3.1) 计算机科学与工程学院 2007 年 7 月 1、课程设计目的 . 3 2、仪器设备 3 3、基于微控器的模型机设计部分 . 3 3.1、设计步骤. 3 3.2、准备知识. 6 3.3、设计内容. 11 题目一：设计一个具有带进位加法和立即数寻址方式的模型机 11 题目二：设计一个具有带进位加法和条件跳转的模型机 11 题目三：设计一个具有循环左移功能的模型机 12 题目四：设计一个具有带借位减法和存储功能的模型机 13 4、可编程逻辑器件设计部分 14 4.1、设计步骤. 14 4.2、准备知识. 14 4.3、设计内容. 16 题目五：利用 CP

2、LD 设计一个并行加法器 16 题目六：阵列乘法器设计 . 16 题目七：硬联控制器设计 . 17 5、具有中断处理功能的模型机设计 . 19 5.1、设计内容. 19 5.2、准备知识. 20 5.3、设计步骤. 23 6、课程设计任务及要求 . 27 7、考核办法 27 8、参考资料 27 9、附录 . 28 附录 1（数据通路） ： 28 附录 2（系统连线参考图） . 29 附录 3（实验系统主要单元电路） . 30 附录 4（ispDesignEXPERT 软件使用） 35 VIII.把设计适配到 Lattice 器件中 . 47 IX. 层次化操作方法 47 计算机组成原计算机组成

3、原理课程设计理课程设计 1、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，锻炼学生的独立思考和动手能力。 2、仪器设备、仪器设备 硬件环境为 PC-386 以上微机，西安唐都科教仪器公司的 TDN-CM+ 计算机组成原理实验台。 软件环境采用 WINDOWS 操作系统， 西安唐都科 教仪器公司的 TDN-CM+计算机组成原理实验软件。 3、基于微控器的模型机设计部分、基于微控器的模型机设计部分 3.1、

4、设计步骤、设计步骤 设计一台完整的计算机，大致需按如下的顺序来考虑： (1) 确定设计目标确定设计目标 确定所设计计算机的功能和用途。 (2) 确定指令系统确定指令系统 确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令 及使用的寻址方式，并给出具体的编码，比如指令的操作码，地址码等的 位数及各种编码的含义。 (3) 确定总体结构确定总体结构（寄存器、加法器、选择器的设置与数据通路的设 计） 总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。在 此基础上，就可以拟出各种信息传输路径，以及实现这些传输所需要的微 命令。 对于部件设置，比如要确定运算器部件采用什么结构，控制器是微程 序控制还是硬联控制等。 综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求，设计合理的数 据通路结构，确定采用何种方案的内总线及外总线。数据通路不同，执行 指令所需要的操作就不同，计算机的结构也就不一样。 (4) 设计指令执行流程设计指令执行流程 数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。 根据指令的复杂程度，确定每条指令所需要的机器周期数。对于微程 序控制的计算机，根据总