计算机硬件课程设计报告——复杂模型机设计.doc

计算机硬件课程设计报告复杂模型机设计一、实验目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验后,做一个综合的系统性的设计,这在硬件方面是一个提高,进一步培养实践能力。二、实验原理搭建一台8位模型机,指令系统要求有10条以上,其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。三、实验思路1、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。3、确定总体结构与数据通路: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,列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。4、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。每条指令所需要的机器周期数。对于微程序控制的计算机,根据总线结构,需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。5、确定微程序地址:根据后续微地址的形成方法,确定每条微程序地址及分支转移地址。6、根据微指令格式,将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化,写入到控制存储器中的相应单元中。7、组装、调试:在总装调试前,先按功能模块进行组装和分调,因为只有功能模块工作正常后,才能保证整机的运行正确。四、:指令系统应包括:算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O指令、停机指令。一般指令格式:DATA/ADDROP-CODERSRDDATA/ADDR00MOPCODERD指令系统如:ADDRS,RDMOVDATA,RDMOVRS,[ADDR]JZADDRINRDHALT其中RS、RD为R0、R1、R2中之一,DATA为立即数,ADDR为内存地址。-:$Pxxxx微指令格式:$、实验步骤:1、按照给定模型机组装电路图连接电路;2、连通实验箱与PC机,打开CMP软件,测试实验箱是否正常;3、设计微指令,画出其微操作流程图,并翻译成相应的微指令格式;4、设计包含这些微指令的机器指令程序,并翻译成相应机器指令格式;5、把设计好微指令和机器指令保存为TXT文件,然后装载入CMP;6、打开复杂模型机,然后用单步机器指令运行程序并调试;7、检查LED数码管输出结果是否正确,最后撰写实验报告。六、实验设计:::$P0000 ;INR0$P0110 ;OUTR0$P0221 ;MOVRO->R1;$P0331 ;INCR1;$P0441 ;ADD:R0+R1->R1;$P0554 ;OR:R1orR0->R0;$P0664 ;SUB:R1R0->R0$P0774 ;MOV:[R1]->MEM->R0$P0881 ;NOT:R1$P0990 ;JMP:10010000$P0A00$M00018001 ;COMMONLANG$M0101ED82 ;COMMONLANG$M0200C050 ;COMMONLANG$M10001001 ;100000000